[置顶] iOS开发～Instruments使用（一）

一、概要

Instruments 是目前Mac OS X 和 iOS开发最强大的性能优化工具，提到Instruments自然会联想到处理内存问题，但它不仅仅局限于此，Instruments包含以下功能：

1、分析程序进程行为

2、分析内存分配及释放细节

3、查找CPU问题

4、查找程序性能瓶颈

5、自动化测试代码

虽然iOS5引入了ARC内存管理机制，但实际项目中对象之间引用复杂，循环引用引起内存泄漏仍然难以解决，这个时候就需要真正的掌握程序的行为，然后找出问题所在，这些都可以使用Instruments解决。

二、本文重点

借助Instruments分析程序的内存分配及泄漏

Instruments使用起来并不难，但问题在于工具默认设置的无法正确工作，如果重新配置后就会发现这是个很给力的工具，能很快的找出项目中存在的问题，本文通过以上两个重点来描述Instruments的入门技巧，让更多新手熟悉并使用Instruments。

三、Instruments入门

1、借助Instruments分析程序的内存分配与释放

1）分析内存分配

新建一个项目，合适位置添加如下代码（对有一点iOS开发经验都可以搞定）

这段代码会定时2秒不断的创建UIView

- (void) leakMethd
{
    for (int i = 0; i< 100; i++) {
        UIView *aView = [[UIView alloc] init];
    }
}

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2 target:self selector:@selector(leakMethd) userInfo:nil repeats:YES];
}

下面打开Instruments来分析程序的内存分配行为：打开方式Product -> Profiler，或者快捷键 Cmd ＋ i

选择 Allocations工具，点击Profile，这时模拟器会启动，并且Instruments界面如下

很显然，程序的内存使用正在不停的快速增长，假设我们不知道之前我们在工程中添加了哪些代码，现在就用Instruments分析程序可能出现的问题：

程序运行一段时间后，如图：

All Heap Allocation是总共分配多少内存

Live Bytes 是各个部分占用了多少内存

Living 分配的对象数量

程序从堆上总共分配了12.55MB空间，但UIView就占了5.48M，这很可疑，然后点击UIView后的小箭头：

并且打开Extended Detail

看到UIVIewController leakMethod方法很可疑，于是点击右边的方法，可以进入代码实现页面：

找到问题代码了，100.0%的意思是这行代码分配当前的内存，可以点击上图绿框中的设置按钮，来设置分析数据显示的格式：

修改成View as Value，可以显示具体分配了多少内存。点击Refresh会重新刷新数据，更新到当前分配了多少内存。

如果感觉这样分析还不够明显，特别是对象之间调用关系非常复杂的时候，还可以浏览Call Trees，这样切换到Call Trees

但此时看到是这样的，根本找不到直接有用的信息：

不要以为这个功能不给力，其实很给力，但需要配置一下（上图绿色框的那部分），以下是各个配置的功能说明：

Separate by Thread: 每个线程应该分开分析，以便找出哪些大量占用CPU的"重"线程 

Invert Call Tree: 从第0帧开始取样,这样可以看到CPU中耗时间时间最深的方法.也就是说FuncA{FunB{FunC}} 勾选此项后堆栈以C->B-A 把调用层级最深的C显示在最外面

Hide Missing Symbols: 如果dSYM无法找到你的app或者系统框架的话,那么表中看不到方法名只能看到十六进制的数值,如果勾线此项可以隐藏这些符号,便于简化数据，更有利于分析
Hide System Libraries: 勾选此项你会过滤掉系统调用而显示你的调用,因为通常你只关心cpu花在自己代码上的时间不是系统上的

Show Obj-C Only: 只显示oc代码 ,如果你的程序是像OpenGl这样的程序,不要勾选侧向因为他有可能是C++的

Flatten Recursion: 递归函数, 每个堆栈跟踪一个条目

Top Functions: 一个函数花费的时间直接在该函数中的总和，以及在函数调用该函数所花费的时间的总时间。因此，如果函数A调用B，那么A的时间报告在A花费的时间加上B.花费的时间,这非常真有用，因为它可以让你每次下到调用堆栈时挑最大的时间数字，归零在你最耗时的方法。

这下清晰多了，而且很容易的找到了方法调用轨迹，双击方法可以进入代码实现，工具会告诉哪行代码都分配了多少内存：

工具栏的另外几个功能可以自己去研究：

2）分析内存泄漏

分析内存泄漏使用Leaks工具，打开方式Product -> Profiler，或者快捷键 Cmd ＋ i，然后选择Leaks工具：

选择 Call Trees ，并修改配置

双击，进入泄漏的方法：

这样就能定位泄漏的位置了。

注意：内存泄漏一般分两种

第一种：一个对象尚未被释放，但是不再被引用的了
第二类：内存分配，永远不会有机会被释放（循环引用）

以上分析方法都是针对第一种情况内存泄漏，通过观察内存分配与内存释放来定位问题。当然，内存问题分析还不仅仅如此，还有很多方面可以深入，以后再研究了。