主要分析MLeaksFinder的原理和具体实现
Leaks
从苹果官方文档可知，一个app的内存主要分3类
Leaked memory: Memory unreferenced by your application that cannot be used again or freed (also detectable by using the Leaks instrument).
Abandoned memory: Memory still referenced by your application that has no useful purpose.
Cached memory: Memory still referenced by your application that might be used again for better performance.
其中 Leaked memory 和 Abandoned memory 都属于应该释放而没释放的内存，都是内存泄露，而 Leaks 工具只负责检测 Leaked memory，而不管 Abandoned memory。在 MRC 时代 Leaked memory 很常见，因为很容易忘了调用 release，但在 ARC 时代更常见的内存泄露是循环引用导致的 Abandoned memory，Leaks 工具查不出这类内存泄露，应用有限。对于 Abandoned memory，可以用 Instrument 的 Allocations 检测出来。检测方法是用 Mark Generation 的方式，当你每次点击 Mark Generation 时，Allocations 会生成当前 App 的内存快照，而且 Allocations 会记录从上回内存快照到这次内存快照这个时间段内，新分配的内存信息。缺点是需要重复操作，其无法及时得知泄漏
对于 Leaked memory，可以使用Leaks 工具检测，适用于运行时的检测
介绍
MLeaksFinder 提供了内存泄露检测更好的解决方案。只需要引入 MLeaksFinder，就可以自动在 App 运行过程检测到内存泄露的对象并立即提醒，无需打开额外的工具，也无需为了检测内存泄露而一个个场景去重复地操作。MLeaksFinder 目前能自动检测 UIViewController 和 UIView 对象的内存泄露，而且也可以扩展以检测其它类型的对象。
当发生内存泄露时，MLeaksFinder 会中断言，并准确的告诉你哪个对象泄露了。这里设计为中断言而不是打日志让程序继续跑，是因为很多人不会去看日志，断言则能强制开发者注意到并去修改，而不是犯拖延症。
优势
从 MLeaksFinder 的使用方法可以看出，MLeaksFinder 具备以下优点：
- 使用简单，不侵入业务逻辑代码，不用打开 Instrument
- 不需要额外的操作，你只需开发你的业务逻辑，在你运行调试时就能帮你检测
- 内存泄露发现及时，更改完代码后一运行即能发现（这点很重要，你马上就能意识到哪里写错了）
- 精准，能准确地告诉你哪个对象没被释放
原理
其本质也是采用 category + runtime 实现，主要是通过AOP切面编程思想来添加额外的功能，实现代码无侵入的内存泄漏检测
其类的结构图示如下所示
- 类的结构示意图
具体实现
1、寻找释放点
这里主要是通过AOP思想，通过method swizzling替换了几个释放方法- method swizzling替换
2、追踪泄漏
从上面Hook的方法的具体实现，我们发现一个共通点，最后都会调用 willDealloc 方法，说明当追踪到页面需要释放时，会调用此方法，以 UIViewController+MemoryLeak 分类中的 dismissViewControllerAnimated:completion: 方法为例，查看其具体实现
//load方法中hook dissmiss方法
[self swizzleSEL:@selector(dismissViewControllerAnimated:completion:) withSEL:@selector(swizzled_dismissViewControllerAnimated:completion:)];
//swizzled_dismissViewControllerAnimated:completion:的具体实现
- (void)swizzled_dismissViewControllerAnimated:(BOOL)flag completion:(void (^)(void))completion {
[self swizzled_dismissViewControllerAnimated:flag completion:completion];
UIViewController *dismissedViewController = self.presentedViewController;
if (!dismissedViewController && self.presentingViewController) {
dismissedViewController = self;
}
if (!dismissedViewController) return;
//视图控制器即将被释放时调用 willDealloc 方法
[dismissedViewController willDealloc];
}
查看 willDealloc 的具体实现
- (BOOL)willDealloc {
//调用父类的 willDealloc 方法
if (![super willDealloc]) {
return NO;
}
//构建堆栈信息
[self willReleaseChildren:self.childViewControllers];
[self willReleaseChild:self.presentedViewController];
if (self.isViewLoaded) {
[self willReleaseChild:self.view];
}
return YES;
}
- 3、报告泄漏
上述调用父类的 willDealloc，其实就是调用 NSObject分类中的 willDealloc 方法，其中主要做了以下几件事- 首先判断这个class是否在白名单中，如果在则忽略 ==> 白名单机制
- 如果当前对象在发送action则忽略它（因为 willDealloc总会先于他们调用）
- 设置一个weak指针，在调用 dispatch_after 在2秒后调用 assertNotDealloc 方法，如果还没释放，那么会进入这个方法，如果已经释放了，那么这个方法是进不去的。
- (BOOL)willDealloc {
//获取类名
NSString *className = NSStringFromClass([self class]);
//判断这个class是否在白名单中，如果是，则忽略 -- 白名单机制
if ([[NSObject classNamesWhitelist] containsObject:className])
return NO;
//UIControl的target-action机制，如果当前对象在发送action，则忽略（因为willDealloc会先于action调用）
NSNumber *senderPtr = objc_getAssociatedObject([UIApplication sharedApplication], kLatestSenderKey);
if ([senderPtr isEqualToNumber:@((uintptr_t)self)])
return NO;
//设置一个weak指针，指向self
__weak id weakSelf = self;
//在2s后，如果当前对象还没有释放，则会执行到assertNotDealloc方法。如果已经释放，那么weakSelf则会是nil，不会走到assertNotDealloc方法
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
__strong id strongSelf = weakSelf;
//直接中断言，即报告内存泄漏
[strongSelf assertNotDealloc];
});
return YES;
}
- 4、构建堆栈信息
调用了父类方法的实现后，在显示堆栈信息之前，还需要进行堆栈信息的构造，主要是通过willReleaseChild、willReleaseChildren两个方法，其作用是向这个对象之中的子对象调用willDealloc 释放的方法，如 view 的 subviews， UINavigationController 的 viewcontrollers 等等的子对象。
//向这个对象中的子对象调用释放的方法
- (void)willReleaseChild:(id)child {
if (!child) {
return;
}
[self willReleaseChildren:@[ child ]];
}
//遍历子对象，然后将父对象的class name加上子对象的class name，一步步构造出一个 视图堆栈，如果出现内存泄漏，直接打印此对象的 视图堆栈即可
- (void)willReleaseChildren:(NSArray *)children {
NSArray *viewStack = [self viewStack]; //通过关联对象获取值 子视图的 class name
NSSet *parentPtrs = [self parentPtrs]; //通过关联对象获取 父对象的 class name
for (id child in children) {
NSString *className = NSStringFromClass([child class]);
[child setViewStack:[viewStack arrayByAddingObject:className]];
[child setParentPtrs:[parentPtrs setByAddingObject:@((uintptr_t)child)]];
[child willDealloc];
}
}
其整体的流程图示如下
