[WWDC2018] ——深入解析iOS内存/iOS Memory Deep Dive(一)

随着用户的增长，用户使用时间的延长，APP的内存问题会变得越发严重。今年WWDC大会，有个专门的session，深入解析iOS内存。

我是写了iOS内存分析上-图片加载内存分析后看到了这个session，发现大致的思路相同，都是从实用角度分析怎么减少内存消耗、footprint测量、图片内存占用分析几个角度。session中的讲解更加详尽一些，本文尝试整理session内容，并会增加一些自己的理解。

一、Why reduce memory

1 为什么要减少内存消耗？

APP加载更快，系统更流畅，APP的内存驻留时间更长，其他APP的内存驻留时间更长……总之，一句话：

为了更好的用户体验

2.减小哪一部分的内存消耗？

不是所有的内存都是同等的，我们在iOS开发中，需要关注的内存消耗是：

Memory Footprint

二、Memory Footprint

1.Memory Pages

系统是按页分配内存的，每个page通常是16KB，APP消耗的内存就是：

Memory in use = Number of pages * Page size

iOS内存可以分为clean memory和dirty memory。当用户(也就是程序员)申请分配内存时，系统只会对这块内存进行标记，这时只会分配虚拟内存，而不会分配物理内存，此时内存是clean memory。当对这块内存进行数据填充时，才会分配物理内存，内存变为dirty memory。

example code：

int *array = malloc(20000 * sizeof(int));
array[0] = 32;
array[19999] = 64;

首先分配了20k的int，需要6个page，分别对page0和page5写入数据后，这两个page变为了dirty memory，而page1~4这4个page仍然是clean memory。

2.内存模型

提出了一个内存分级模型

Dirty Memory
Compressed
Clean Memory

Clean Memory

就是可以从内存中换页出去的内存(can be paged out of Memory)。可以是：Memory-mapped files(image.jpeg, blob.data, training.model), frameworks*(__DATA_CONST)

一些运行时的用法，如swizz，会将以上所说的framework中的clean memory，变为dirty memory

Dirty Memory

是APP写入的内存。可以是：All heap allocations, decoded image buffers, frameworks

特别指出，由于单例创建后会常驻内存，全局initialize在load或者link后就会运行，可以一定程度上减少dirty memory。

+ (void)load;                   // Objective-c
+ (void)initialize;             // Objective-c
__attribute__((constructor))    // Objective-c

initialize();                   // swift

Compressed Memory

iOS系统中没有磁盘交换系统(disk swap system，就是传统的PC端的虚拟内存)，而是在iOS7开始引入了内存压缩(Memory compressor)。

它会将未访问的页(unaccessed pages)进行压缩，从而获得更多的内存空间，并在访问页时，进行解压缩。

3.内存警告

内存警告未必是由于前台APP导致的。比如，当设备在低内存时，打过来一通电话，就可能会出发内存警告。同时，由于Compressed Memory的存在，内存警告时的策略需要有多重情况的策略设计，避免为了释放内存而访问了compressed内存，导致内存使用更加恶劣，最终OOM。

推荐使用NSCache，有系统内存feature的优化。

4.Memory Footprint

有了上面的储备知识后，可以通过以下公式进行内存优化

Memory Footprint = Dirty Memory + Compressed Memory

也就是通常的APP，不需要关注Clean Memory，使用NSCache进行缓存，也可以不过多关注Compressed Memory。重点关注Dirty Memory。

5.Memory Footprint Limit

Memory Footprint 限制是根据设备变更的，不同的设备的上限不同。

APP 的Memory Footprint Limit上限比较高
Extention的Memory Footprint Limit上限比较低

以及Xcode 10可以捕获内存超限的事件 EXC_RESOURCE_EXCEPTION。emmm，所以是做了llvm优化，使得能够进行相关事件的捕获？期待iOS12发布，Xcode10打包，之后就可以顺理成章抛弃iOS8，迎接新特性，走向人生巅峰了。