iOS内存泄漏自动检测工具PLeakSniffer

新款objective-C内存泄漏自动检测工具PLeakSniffer，GitHub地址。

背景

前些天读到WeRead团队分享的一款内存泄漏检测工具MLeaksFinder，恍惚想起早些时候自己也有过编写这样一个小工具的想法，不知道由于什么原因把这事给忘记了。在仔细读过MLeaksFinder源码，了解实现思路之后，发现和自己最初的想法并不相同，终于在上个周末战胜拖延症将之前的想法付诸于代码，也就诞生了这款功能类似的内存泄漏检测工具PLeakSniffer。建议读者先详细阅读下MLeaksFinder这篇博客。

为什么要再造轮子

我在公司的项目里实际试用了MLeaksFinder，还查处了2处泄漏😓。根据MLeaksFinder代码文件中日期推测，这个项目至少已开始半年有余，并在微信读书上得到了实践验证，在功能性和稳定性上都应该有不错的表现。

在编写完PLeakSniffer之后，查出了与MLeaksFinder相同的内存泄漏，思路迥异的代码抵达了相同的终点，写代码的乐趣莫过于此。新的思路或许还能抛砖引玉，如果激发更多的创意，也算是对iOS开发社区的一点小贡献。

MLeaksFinder现阶段能查处UIViewController和UIView的泄漏，我早先的想法还能递归的查出UIViewController之下所有Property的泄漏，并在PLeakSniffer及公司项目中得到了初步的验证，这算是对MLeaksFinder功能的一个小补充。

这类工具的意义

在我们讨论这类工具的意义之前，我们先得明确一点：

如果不使用Instrument当中的Leak检测工具，并没有什么轻易的100%精准的内存泄漏检测方式。

但这类工具还是有其存在价值的，内存泄漏的危害不用赘述，如果有一款工具能在80%的场景下检测出可能的内存泄漏，而且这种检测并不会带来任何副作用（不影响生产环境代码），为什么不使用它呢。

大部分人都低估了他们写代码时导致意外内存泄漏的可能性。Retain Cycle，Block强引用，NSTimer释放不当，这些常见的错误还是很容易出现在我们的代码里，Instrument每使用一次要费些精力，适合做定期的大排查。平常时候就更适合用MLeaksFinder，PLeakSniffer这类工具来做实时监控，提供免费建议。

PLeakSniffer实现思路

我们绝大部分时候都是在编写UIViewController，UIViewController就像一个根节点，持有并管理着很多的子节点对象，这些子节点的生命周期都依赖于Controller，Controller释放的时候，他们也随之释放。用一张图简单的描述他们的关系：

根据各个应用使用的设计模式不同（MVC，MVP，MVVM等），Controller所持有的Property也不相同。这里我们使用MVP作为例子，Controller所包含的对象就包括各种View对象，和Presenter，Model对象。当然每个对象又有可能持有更多的子对象。

PLeakSniffer基于这样一个假设： > 如果Controller被释放了，但其曾经持有过的子对象如果还存在，那么这些子对象就是泄漏的可疑目标。

当然这个假设并不是一个100%适用的真理，不同工程师编写代码的方式风格差别很大，有些会把某些UIViewController做成单例（个人觉得这不是个好主意。。），有些会把某些View缓存起来（即使Controller已被释放），还会有其他考虑不到的场景。但在80%以上的场景，我们在Controller结束生命周期之后会将其持有的资源一并释放。这时候PLeakSniffer可以发挥用处，给你一些免费的泄漏建议。

那么怎么在Controller被释放之后，知道其持有的对象没有被释放呢？

一个小技巧可以达成这个目标：子对象（比如view）建立一个对controller的weak引用，如果Controller被释放，这个weak引用也随之置为nil。那怎么知道子对象没有被释放呢？用一个单例对象每个一小段时间发出一个ping通知去ping这个子对象，如果子对象还活着就会一个pong通知。所以结论就是：如果子对象的controller已不存在，但还能响应这个ping通知，那么这个对象就是可疑的泄漏对象。完整的结构可以用下图表示：

通知移除需要一个时机，这里我们使用Associated Object机制给每一个子对象再生成一个Proxy对象，在Proxy对象的dealloc里面移除通知。

当然什么时候去判断一个对象的生命周期开始，什么时候判断为结束，需要一个精挑细选的机制。View，Controller，Property各不相同。

PLeakSniffer采取保守的策略，通过Objective C的runtime机制，递归的将一个Controller所有强引用的property找出，并安装proxy监听Ping通知。在我的测试下，基本上能将property泄漏的场景找出。

PLeakSniffer的使用方式很简答，通过Pod安装后，通过以下代码激活即可。

#if MY_DEBUG_ENV

[[PLeakSniffer sharedInstance] installLeakSniffer];

[[PLeakSniffer sharedInstance] addIgnoreList:@[@"MySingletonController"]];

#endif

addIgnoreList可以添加一些特殊的忽略名单，比如单例这种无法正确预测泄漏的对象。切记用Debug的宏将上述代码包住，不要把这些检测泄漏的代码带进线上环境。

如果检测到可疑泄漏，PLeakSniffer会在控制台打印一条日志：

Controller泄漏：Detect Possible Controller Leak: %@

其他对象泄漏：Detect Possible Leak: %@

更多的细节请查阅代码：GitHub地址。