认识iOS应用性能管理 -- 读《iOS监控编程》

由于自己待的小厂，没有做过APM（Application Performance Management，应用性能管理）相关的东西，被问及这方面内容的时候有些懵，于是读了下这本书，稍微补了点APM的知识。

整本书薄薄的一百多页，两天就能读完，把iOS的APM分为以下六个部分：

1. 日志监控
2. 崩溃监控
3. 卡顿监控
4. 网络监控
5. 硬件监控
6. 内存泄露监控

同时配套了作者自己开源的一个APM大轮子GodEye。

日志监控

解决的问题：

手机不连上Xcode就没法查看日志

原理：

用NSLog打的日志都进入了ASL(Apple System Log)中。ASL相当于系统存放日志的数据库。苹果提供了API可以从ASL里捞出你想要的日志。

崩溃监控

解决的问题：

QA发现崩溃后跑来找开发，结果无法重现

原理：

1. 对于未捕获异常崩溃，利用NSSetUncaughtExceptionHandler在崩溃前的最后一刻留下遗言
2. 对于底层信号崩溃，利用内核提供的API signal，给不同的崩溃信号设置处理函数

卡顿监控

解决的问题：

卡顿发生的很随机，且卡顿原因无法捕捉

原理：

主线程发生了卡顿，一定是在主Runloop的一次迭代中，执行了一个很长时间的任务，导致它迟迟不能干完活去休息。

1. Runloop的解决方案
   可以利用信号量，或者定时器的方式（书中利用了信号量）。监测到卡顿后记录下调用堆栈，就可以上报服务端了。
   1.1 利用信号量
   主线程观察主Runloop的状态变化，每次状态有变化signal一个信号量。子线程开一个死循环，循环一开始wait这个信号量。在超时阈值n秒内等到信号量的话说明这次不卡，开启下次迭代。如果n秒内没等到信号量而超时，说明可能有点卡，记一笔，连续5次这样的话就算一次卡顿。
   1.2 利用定时器
   主线程观察主Runloop的状态变化，在AfterWaiting（Runloop醒来准备开始干活了）状态记录一个时间戳x，在BeforeWaiting（Runloop干完活准备去休息了）状态将时间戳x清零。子线程开启定时器，每隔0.5秒算出当前时间戳和x之间的差值，如果差值大于某个阈值则认为发生了卡顿。
2. GCD的解决方案
   开个子线程，里面开个死循环，循环一开始子线程通过GCD扔一个block到main queue去执行，扔完自己就去睡个n秒（n为卡顿阈值）。在醒来前block要是还没被执行到的话，就认为发生了卡顿。

网络监控

解决的问题：

必须开Charles才能看到网络请求和返回。

原理：

利用NSURLProtocol拦截请求

硬件监控

解决的问题：

出现性能问题时看不到各项硬件指标

原理：

内核提供了API可以拿到CPU，内存，流量，温度等信息。
帧率FPS监控的原理：利用CADisplayLink算出某一段时间n(n >= 1)内刷新的帧数x，FPS = x / n

内存泄露监控

解决的问题：

必须要Instruments才能查内存泄露

原理：

大多数情况下，一个UIViewController被pop或dismiss后，它的view以及subviews等会很快释放。所以在一个UIViewController被pop或dismiss后的一段时间内，看看它的view以及subviews还在不在。