相對電腦而言，移動設備具有內存少、CPU速度慢等特點，因此iOS開發人員需要盡可能優化應用的性能。性能優化需要考慮的問題很多，下面南昌網站制作公司小編和大家一起來學習幾個重要的優化方法。今天我們來重點學習一下程序性能優化之內存優化。

在Swift語言中，內存管理采用ARC(Automatic Reference Counting，自動引用計數)。ARC是與MRC(ManualReference Counting，手動引用計數)相對而言的，這些概念來源自于Objective-C的內存管理方式。

1.內存管理

這里我們有必要先介紹一下Objective-C的內存管理方法，共有3種，分別介紹如下。

MRC。就是由程序員自己負責管理對象生命周期，負責對象的創建和銷毀。

ARC。采用與MRC一樣的內存引用計數管理方法，但不同的是，它在編譯時會在合適的位置插入對象內存釋放(如release、autorelease和retain等)，程序員 不用關心對象釋放的問題。蘋果推薦在新項目中使用ARC，但在iOS 5之前的系統中不能采用ARC。

GC。在Objective-C 2.0之后，內存管理出現了類似于Java和C#的內存垃圾收集技術，但是垃圾收集與ARC完全不同，垃圾收集是后臺有一個線程負責檢查已經不再使用的對象，然后釋放之。由于后臺有一個線程一直運行，因此會嚴重影響性能，這也是Java和C#程序的運行速度無法超越C++的主要原因。GC技術不能應用于iOS開發，只能應用于Mac OS X開發。

從上面的介紹可知，iOS采用MRC和ARC這兩種方式，ARC是蘋果推薦的方式，MRC方式相對比較原始，對于程序員的能力要求很高，但是它很靈活、方便，很不容易駕馭好。Swift采用ARC管理內存，因此使用起來比較簡單。

2.使用 Analyze 和 Instruments 工具解決內存泄漏問題

內存泄漏指一個對象或變量在使用完成后沒有釋放掉，這個對象一直占用這部分內存，直到應用停止。如果這種對象過多，內存就會耗盡，其他應用就無法運行。這個問題在C++C和Objective-C的MRC中是比較普遍的問題。

在Objective-C中，釋放對象的內存時，可以發送release和autorelease消息，它們都可以將引用計數減1。當引用計數為0時，release消息會使對象立刻釋放，autorelease消息會將對象放入內存釋放池中延遲釋放。

下面我們看看本節配套的Objective-C工程中ViewController的代碼片段：

- (void)viewDidLoad

{

[super viewDidLoad];

NSBundle *bundle = [NSBundle mainBundle];

NSString *plistPath = [bundle pathForResource:@'team'

ofType:@'plist'];

//獲取屬性列表文件中的全部數據

self.listTeams = [[NSArray alloc] initWithContentsOfFile:plistPath];

}

- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:

(NSIndexPath *)indexPath

{

static NSString *CellIdentifier = @'CellIdentifier';

UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:CellIdentifier];

if (cell == nil) {

cell = [[UITableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault

reuseIdentifier:CellIdentifier];

}

NSUInteger row = [indexPath row];

NSDictionary *rowDict = [self.listTeams objectAtIndex:row];

cell.textLabel.text = [rowDict objectForKey:@'name'];

NSString *imagePath = [rowDict objectForKey:@'image'];

imagePath = [imagePath stringByAppendingString:@'.png'];

cell.imageView.image = [UIImage imageNamed:imagePath];

cell.accessoryType = UITableViewCellAccessoryDisclosureIndicator;

return cell;

}

- (void)tableView:(UITableView *)tableView didSelectRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath

{

NSUInteger row = [indexPath row];

NSDictionary *rowDict = [self.listTeams objectAtIndex:row];

NSString *rowValue = [rowDict objectForKey:@'name'];

NSString *message = [[NSString alloc] initWithFormat:@'您選擇了%@隊。', rowValue];

UIAlertView *alert = [[UIAlertView alloc]initWithTitle:@'請選擇球隊'

message:message

delegate:self

cancelButtonTitle:@'Ok'

otherButtonTitles:nil];

[alert show];

[tableView deselectRowAtIndexPath:indexPath animated:YES];

}

大家看看，上面的這3個方法會有什么問題呢?如果代碼基于ARC，這是沒有問題的，但遺憾的這是基于MRC的，都存在內存泄漏的可能性。從理論上講，內存泄漏是由對象或變量沒有釋放引起的，但實踐證明并非所有的未釋放對象或變量都會導致內存泄漏，這與硬件環境和操作系統環境有關，因此我們需要檢測工具幫助我們找到這些“泄漏點”。

在Xcode中，共提供了兩種工具幫助查找泄漏點：Analyze和Instruments。Analyze是靜態分析工具。可以通過Product→Analyze菜單項啟動。圖1所示為使用Analyze工具進行靜態分析之后的代碼界面。Instruments是動態分析工具，它與Xcode集成在一起，可以在Xcode中通過Product→Profile菜單項啟動。如圖2所示，Instruments有很多跟蹤模板可以動態分析和跟蹤內存、CPU和文件系統。

圖1 使用Analyze進行靜態分析之后的代碼界面

圖2 Instruments分析工具

我們可以結合使用這兩個工具查找泄漏點。先使用Analyze靜態分析查找可疑泄漏點，再用Instruments動態分析中的Leaks和Allocations跟蹤模板進行動態跟蹤分析，確認這些點是否泄漏，或者是否有新的泄漏出現等。

在圖1所示的Analyze靜態分析結果中，凡是有 圖標的行都是工具發現的疑似泄漏點。點擊viewDidLoad方法中疑似泄漏點行末尾的 圖標，會展開分析結果，具體如圖3所示。

圖3 viewDidLoad方法的疑似泄漏點展開結果

圖3中的線表明了程序執行的路徑。在這個路徑中，第1處說明在第25行中，Objective-C對象的引用計數是1，說明在這里創建了一個Objective-C對象。第2處說明在第27行中引用計數為1，該對象沒有釋放，懷疑有泄漏。這樣的說明已經很明顯地告訴我們問題所在了，[[NSArray alloc]initWithContentsOfFile:plistPath]創建了一個對象，并賦值給listTeams屬性所代表的成員變量，然而完成了賦值工作之后，創建的對象并沒有顯式地發送release和autorelease消息。這里可以將代碼修改如下：

NSArray *array = [[NSArray alloc] initWithContentsOfFile:plistPath];

self.listTeams = array;

[array release];

點擊tableView:cellForRowAtIndexPath:方法中疑似泄漏點行末尾的 圖標，展開分析結果，如圖4所示。

圖4 tableView:cellForRowAtIndexPath:方法的疑似泄漏點展開結果

這主要說明UITableViewCell *類型的cell對象在第64行有可能存在泄漏。在表視圖中tableView:

cellForRowAtIndexPath:方法用于實例化表視圖單元格并設置數據，因此cell對象實例化后不能馬上釋放，而應該使用autorelease延遲釋放。可以在創建cell對象時發送autorelease消息，將代碼修改如下：

if (cell == nil) {

cell = [[[UITableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault

reuseIdentifier:CellIdentifier] autorelease];

}

我們再看一下tableView:didSelectRowAtIndexPath:方法中的疑似泄漏點，共有兩個。點擊行末尾的 圖標，展開分析結果，具體如圖5和圖6所示。

圖5 tableView:didSelectRowAtIndexPath:方法疑似泄漏點1的展開結果

圖6 tableView:didSelectRowAtIndexPath:方法疑似泄漏點2的展開結果

圖5所示的是message對象創建之后沒有釋放，我們只需要在[alert show]之后添加[message release]語句代碼就可以了。

在Objective-C中，實例化對象有如下兩種方式：

NSString *message = [[NSString alloc] initWithFormat:@'您選擇了%@隊。', rowValue]; ①

NSString *message = [NSString stringWithFormat:@'您選擇了%@隊。', rowValue]; ②

第①行所示的以init開頭的構造方法在alloc之后調用，我們將其稱為“實例構造方法”。對于使用該方法創建的對象，其所有權是調用者，調用者需要對它的生命周期負責，具體說就是負責創建和釋放。第②行所示的以string開頭的方法，它通過類直接調用，我們將其稱為“類級構造方法”。

南昌網站制作小編提示：采用alloc、new、copy和mutableCopy所創建的對象，所有權屬于調用者，它的生命周期由調用者管理，調用者負責通過release或autorelease方法釋放對象。

圖6所示的是UIAlertView *類型的alert對象創建后沒有釋放，我們只需要在[alert show]之后添加[alertrelease]語句就可以了。修改之后的代碼如下：

上面介紹的是使用Analyze靜態分析查找可疑泄漏點。之所以稱為“可疑泄漏點”，是因為這些點未必一定泄漏。確認這些點是否泄漏，還要通過Instruments動態分析工具中的Leaks和Allocations跟蹤模板。Analyze靜態分析只是一個理論上的預測過程。在Xcode中通過Product→Profile菜單項啟動Instruments動態分析工具，接著選擇Leaks模板，打開的界面如圖7所示。

圖7 Instruments的Leaks模板

在Instruments中，雖然選擇了Leaks模板，但默認情況下也添加Allocations模板。基本上凡是分析內存都會使用Allocations模板，它可以監控內存分布情況。選中Allocations模板(圖中①區域)，右邊的③區域會顯示隨著時間的變化內存使用的折線圖，同時在④區域會顯示內存使用的詳細信息以及對象分配情況。點擊Leaks模板(圖中②區域)，可以查看內存泄漏情況。如圖8所示，如果在③區域有紅線出現，則有內存泄漏，④區域則會顯示泄漏的對象。

圖8 Instruments檢測到的內存泄漏

圖8中出現的泄漏是在點擊表視圖中單元格測試tableView:didSelectRowAtIndexPath:方法時發生的，點擊泄漏對象Address列后面的 按鈕，會進入如圖9所示的詳細界面。可以發現，里面有兩個對象，可以看到它們的內存地址、占用字節、所屬框架和響應方法等信息。

圖9 查看泄漏的詳細信息

在圖9中，點擊右邊的跟蹤堆棧信息按鈕 ，如圖10所示，其中 圖標所示的條目是我們自己應用的代碼，點擊它即可進入程序代碼，如圖11所示。

圖10 查看堆棧信息

圖11 查看泄漏點

圖11所示的第84行代碼是可能的泄漏點。事實上，內存泄漏是極其復雜的問題，工具使用是一方面，經驗是另一方面。提高經驗，然后借助于工具才是解決內存泄漏的根本。

3.查找和解決僵尸對象

內存泄漏指一個對象或變量在使用完成后沒有釋放掉。如果我們走了另外一個極端情況，會是什么樣呢?這就導致過度釋放問題，從而使對象“僵尸化”，該對象則被稱為僵尸對象。如果一個對象已經被釋放過了，或者調用者沒有這個對象的所有權而釋放它，都會造成過度釋放，產生僵尸對象。

對于很多人來說，僵尸對象或許聽起來很恐怖、也很陌生，但是如果說起EXEC_BAD_ACCESS異常，可能大家并不陌生。如果應用的某個方法試圖調用僵尸對象，則會崩潰(應用直接跳出)，并拋出EXEC_BAD_ACCESS異常。

下面我們看看本節配套Objective-C工程中ViewController的代碼片段：

注意看上述代碼中的粗體部分，你會發現什么問題嗎?程序運行時，拋出EXEC_BAD_ACCESS異常。假設我們現在無法找到問題，可以使用Instruments工具的Zombies跟蹤模板。按照圖12所示選擇Zombies模板，接著點擊Profile按鈕就可以進入了。

圖12 Instruments的Zombies模板

這樣在程序運行時，如果發現僵尸對象，就會彈出一個對話框，如圖13所示，點擊其中的 按鈕，便會在屏幕下方顯示僵尸對象的詳細信息(如圖14所示)。

圖13 僵尸對象信息

圖14 僵尸對象的詳細信息

從圖14可見，僵尸對象為UIAlertView類型，從上到下僵尸對象的引用計數變化是：1(創建)→ 0(釋放)→ ?1(僵尸化)。點擊View中的 按鈕，打開堆棧跟蹤信息視圖，然后在右邊的跟蹤堆棧信息中點擊 條目進入我們的程序代碼并定位到僵尸對象，如圖15所示。

圖15 定位僵尸對象

在圖15中，3條高亮顯示的代碼會影響對象的引用計數，從中我們不難發現問題。就本例而言，我們需要將本節開頭第②行代碼[alert show]放在[alert release]語句之前調用就可以了。

4.autorelease 的使用問題

在MRC中，釋放對象通過release或autorelease消息實現，其中release消息會立刻使引用計數減一，autorelease消息會使對象放入內存釋放池中延遲釋放，對象的引用計數并不變化，而是向內存釋放池中添加一條記錄，直到池被銷毀前通知池中的所有對象全部發送release消息才真正將引用計數減少。

由于使用autorelease消息會使對象延遲釋放，所以除非必須，否則不要使用它釋放對象。在iOS程序中，內存釋放池的釋放默認在程序結束。應用程序入口main.m文件的代碼如下：

int main(int argc, char *argv[])

{

@autoreleasepool {

return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));

}

}

代碼被包裹在@autoreleasepool {…}之間，這是池的作用范圍，默認是整個應用。如果產生大量對象，采用autorelease釋放也會導致內存泄漏。那么什么時候才必須使autorelease呢?我們看看下面的代碼：

- (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:

(NSIndexPath *)indexPath

{

static NSString *CellIdentifier = @'CellIdentifier';

UITableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:CellIdentifier];

if (cell == nil) {

cell = [[[UITableViewCell alloc] initWithStyle:UITableViewCellStyleDefault

reuseIdentifier:CellIdentifier] autorelease];

}

NSUInteger row = [indexPath row];

NSDictionary *rowDict = [self.listTeams objectAtIndex:row];

cell.textLabel.text = [rowDict objectForKey:@'name'];

NSString *imagePath = [rowDict objectForKey:@'image'];

imagePath = [imagePath stringByAppendingString:@'.png'];

cell.imageView.image = [UIImage imageNamed:imagePath];

cell.accessoryType = UITableViewCellAccessoryDisclosureIndicator;

return cell;

}

在上述代碼中，cell對象不能馬上釋放，我們需要使用它設置表視圖界面。autorelease一般用在為其他調用者提供對象的方法中，對象在該方法中不能馬上釋放，而需要延遲釋放。

此外，還有一種情況需要使用autorelease，就是使用靜態工廠方法獲得對象時，因為靜態工廠方法內部使用了autorelease。使用靜態工廠方法的代碼如下：

NSString *message = [NSString stringWithFormat:@'您選擇了%@隊。', rowValue];

該對象的所有權雖然不是當前調用者，但它是由iOS系統通過發送autorelease消息放入到池中的。當然，這一切對于開發者都是不可見的，我們也要注意減少使用這樣的語句。

5.響應內存警告

好的應用應該在系統內存警告的情況下釋放一些可以重新創建的資源。在iOS中，我們可以在應用程序委托對象、視圖控制器以及其他類中獲得系統內存警告消息。

(1) 應用程序委托對象

在應用程序委托對象中接收內存警告消息，需要寫applicationDidReceiveMemoryWarning:方法，具體可參考本節實例代碼中AppDelegate的代碼片段：

- (void)applicationDidReceiveMemoryWarning:(UIApplication *)application

{

NSLog(@'AppDelegate中調用applicationDidReceiveMemoryWarning:');

}

(1) 視圖控制器

在視圖控制器中接收內存警告消息，需要重寫didReceiveMemoryWarning方法，具體可參考本節實例代碼中

ViewController的代碼片段：

- (void)didReceiveMemoryWarning

{

NSLog(@'ViewController中didReceiveMemoryWarning調用');

[super didReceiveMemoryWarning];

//釋放成員變量

[_listTeams release];

}

注意，釋放資源代碼應該放在[super didReceiveMemoryWarning]語句后面。

(1) 其他類

在其他類中可以使用通知。在發生內存警告時，iOS系統會發出UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification通知，凡是在通知中心注冊了該通知的類都會接收到內存警告通知，具體可參考本節實例代碼中ViewController的代碼片段：

- (void)viewDidLoad

{

[super viewDidLoad];

NSBundle *bundle = [NSBundle mainBundle];

NSString *plistPath = [bundle pathForResource:@'team'

ofType:@'plist'];

//獲取屬性列表文件中的全部數據

NSArray *array = [[NSArray alloc] initWithContentsOfFile:plistPath];

self.listTeams = array;

[array release];

//接收內存警告通知，調用handleMemoryWarning方法處理

NSNotificationCenter *center = [NSNotificationCenter defaultCenter];

[center addObserver:self

selector:@selector(handleMemoryWarning)

name:UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification

object:nil];

}

//處理內存警告

-(void) handleMemoryWarning

{

NSLog(@'ViewController中handleMemoryWarning調用');

}

在上述代碼中，我們在viewDidLoad方法中注冊UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification消息，接收到報警信息后調用handleMemoryWarning方法。這些代碼完全可以寫在其他類中，直接在ViewController中重寫didReceiveMemoryWarning方法就可以了。本例只是示意性地介紹一下UIApplicationDidReceiveMemoryWarningNotification報警消息。

內存警告在設備上并不經常出現，一般我們沒有辦法模擬，但模擬器上有一個功能可以模擬內存警告。啟動模擬器，選擇“硬件”→“模擬內存警告”模擬器菜單，這時我們會在輸出窗口中看到內存警告發生了，具體如下所示：

2014-11-19 15:58:51.032 MemoryLeakSample[1396:41574] Received memory warning.

2014-11-19 15:58:51.033 MemoryLeakSample[1396:41574] AppDelegate中調用applicationDidReceiveMemoryWarning:

2014-11-19 15:58:51.034 MemoryLeakSample[1396:41574] ViewController中handleMemoryWarning調用

2014-11-19 15:58:51.034 MemoryLeakSample[1396:41574] ViewController中didReceiveMemoryWarning調用