iOS 什么时候会发生ANR？什么时候会发生OOM？什么时候会发生内存泄露？

在 iOS 开发中，ANR（Application Not Responding）、OOM（Out Of Memory） 和 内存泄露（Memory Leak） 是常见的性能问题。以下是它们的定义、发生原因及预防措施：

1. ANR（Application Not Responding）

定义

ANR 是指应用程序在主线程上执行耗时操作，导致界面卡顿或无响应。

发生场景

• 主线程阻塞：
  • 在主线程执行耗时操作（如网络请求、数据库查询、复杂计算）。
  • 主线程被长时间占用，无法处理 UI 事件（如点击、滚动）。
• 死锁：
  • 多个线程相互等待资源，导致主线程无法继续执行。
• UI 更新延迟：
  • 在主线程中频繁更新 UI 或执行大量布局计算。

示例代码

// 错误示例：在主线程执行耗时操作
DispatchQueue.main.async {
    for i in 0..<1000000 {
        print(i) // 模拟耗时操作
    }
}

预防措施

• 异步执行：
  • 将耗时操作放到后台线程执行。

  DispatchQueue.global().async {
      // 耗时操作
      DispatchQueue.main.async {
          // 更新 UI
      }
  }
  

• 优化性能：
  • 减少主线程的负担，避免频繁更新 UI。
• 避免死锁：
  • 合理使用锁机制，避免线程相互等待。

2. OOM（Out Of Memory）

定义

OOM 是指应用程序占用的内存超过系统限制，导致被系统强制终止。

发生场景

• 内存占用过高：
  • 加载大量图片、视频等资源。
  • 缓存未及时释放。
• 循环引用：
  • 对象之间相互强引用，导致无法释放。
• 大对象未释放：
  • 如未释放的 UIViewController、UIView 等。

示例代码

// 错误示例：循环引用导致内存无法释放
class Person {
    var dog: Dog?
    deinit { print("Person deinit") }
}

class Dog {
    var owner: Person?
    deinit { print("Dog deinit") }
}

var person: Person? = Person()
var dog: Dog? = Dog()
person?.dog = dog
dog?.owner = person
person = nil
dog = nil // Person 和 Dog 都不会被释放

预防措施

• 优化内存使用：
  • 使用 UIImage 的 downsampling 技术加载大图。
  • 及时释放不再使用的资源。
• 避免循环引用：
  • 使用 weak 或 unowned 打破循环引用。

  class Dog {
      weak var owner: Person? // 使用 weak 打破循环引用
  }
  

• 监控内存：
  • 使用 Xcode 的 Memory Graph Debugger 检查内存泄露。
  • 使用 Instruments 的 Allocations 工具分析内存使用情况。

3. 内存泄露（Memory Leak）

定义

内存泄露是指应用程序中分配的内存未被释放，导致内存占用持续增加。

发生场景

• 循环引用：
  • 对象之间相互强引用，导致无法释放。
• 未释放的闭包：
  • 闭包捕获了外部变量，导致对象无法释放。
• 未释放的单例：
  • 单例对象持有大量资源，未及时释放。
• 未移除的观察者：
  • 使用 NotificationCenter 或 KVO 后未移除观察者。

示例代码

// 错误示例：闭包捕获 self 导致内存泄露
class ViewController: UIViewController {
    var closure: (() -> Void)?
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        closure = {
            self.doSomething() // 闭包捕获 self，导致内存泄露
        }
    }
    
    func doSomething() {
        print("Do something")
    }
    
    deinit {
        print("ViewController deinit")
    }
}

预防措施

• 避免循环引用：
  • 使用 weak 或 unowned 捕获 self。

  closure = { [weak self] in
      self?.doSomething()
  }
  

• 及时释放资源：
  • 在 deinit 中释放资源。

  deinit {
      NotificationCenter.default.removeObserver(self)
  }
  

• 使用工具检测：
  • 使用 Xcode 的 Memory Graph Debugger 检查内存泄露。
  • 使用 Instruments 的 Leaks 工具分析内存泄露。

总结

通过合理的设计和优化，可以有效避免 ANR、OOM 和内存泄露问题，提升应用的性能和稳定性。