先弄清楚这里的学问，再来谈iOS内存管理与优化（一）

author：Martin_wjl

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remark：本文系原作者于［技术鸟］微信公众号投稿授权首发

内存有分类吗？什么类型的内存可以回收？

当然具有分类

• Clean Memory:在闪存中有备份，能够再次读取。主要包括system framework、binary executable of your app、memory mapped files

• Dirty Memory：所有非Clean Memory，系统无法回收。包括Heap allocation、caches、decompressed images

内存之间的关系是什么呢？

• 虚拟内存层面：virtual memory = clean memory dirty memory.

• 物理内存层面：resident memory= dirty memory clean memory that loaded in physical memory

• 总结virtual memory == (clean memory dirty memory) > resident memory >dirty memory

你的程序有时候会因为系统内存不足而被杀死，这个时候你应该更多关注物理内存层面。

虚拟内存是做啥的？

我们在引入虚拟内存之前，程序指令必须都在物理内存内，这样使得程序的大小被限制在物理内存的大小以内。事实上，有很多情况并不需要将整个程序放在内存中。来看下面一个实例程序：

// clean memory
char *buf = malloc(100*1024*1024)

// dirty memory
for(int i=0; i < 3*1024*1024;   i){
    buf[i] = rand()
}

首先申请了100兆的虚拟内存，操作系统很懒的，你申请了，但是你只要不用，我就不会给你分配物理内存。后来for循环中，我们进行读写，操作系统就会分配3兆的物理内存，而其他97兆是在虚拟内存。

所以虚拟内存的使用，使得程序不再受物理内存空间的限制，程序的地址不一定在内存上，也可能在辅存上。用户可以为一个巨大的虚拟空间地址编写程序。

使用Allocations工具来验证刚才的说法

下面这个图片，刚才已经分析过了，对于虚拟内存和物理内存的占用应该已经了解到了。

我们把两段代码放在两个Button下面，当点击button1就会触发第一个函数，当点击button2就会触发第二个函数。

然后我们通过Instrument启动Allocations工具，启动程序后，可以看到最初的内存分配情况如下：

All Heap & Anoymous VM可以一起来看，代表分配的所有虚拟内存，Dirty Size就是刚才讲的Dirty Memory，resident Size就是物理内存的大小

然后点击Button1，查看内存情况，发现虚拟内存增加100M，其他没有变化

点击Button2，查看内存情况，发现物理内存和Dirty Memory都增加了3M，同时虚拟内存增加100M

虚拟内存 VS 物理内存

首先了解内存抽象这么一个概念，我们的程序访问的都是逻辑地址空间（也叫虚拟地址），逻辑地址需要经过转换之后才可以访问到物理内存。虚拟内存到物理内存的映射是怎样的呢？

• 主要是两个寄存器在中间起到了强大的作用，界限寄存器用来判断是否越界，如果没有越界就会加上基址寄存器的值，转换为物理内存地址。

为什么桌面系统中很少有应用因为内存过多而被Kill掉，但是iOS会呢？

对于桌面操作系统，是具有丰富的辅存的，我们的操作系统可以使用置换机制（Swap）。比如说，我物理内存紧张了，我就把我现在不用的进程暂时置换到磁盘去，腾出空间给新的进程，这样就相当于使用磁盘来扩展物理内存。

但是对于移动设备（包括苹果、安卓等），无Swap机制，主要是由于移动设备的闪存容量很有限，并且闪存的频繁读写很降低寿命。对于iOS使用的就是Kill掉优先级低的进程。下面一个问题进行详细阐述。

iOS内存管理机制是怎样的？基于什么原则来Kill掉进程呢？

iOS使用的是低内存处理机制Jetsam，这是一个基于优先级队列的机制。

从上往下，优先级越来越高，看图可以发现，优先级由低到高是：IDLE（空闲）－>BACKGROUND－>FOREGROUND,依次类推。当内存过低的时候，就会在队列中进行广播，希望大家尽量释放内存，如果一段时间后，仍然内存不够，就会开始Kill进程，直到内存够用。

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