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1. 前言: 如何把App的崩溃率降到0.1%以下?

崩溃无疑是我们在iOS开发工作中要面对的一个问题, 开发调试阶段的崩溃往往可以通过断点排查处理; 线上的崩溃往往让人手足无措, 需要结合Bugly等工具上传符号表, 抽丝剥茧的寻找原因一并解决.
对于崩溃率, 0.1%往往是很多公司的硬性要求合格线, 在达到0.1%崩溃率的过程中, 我们作为一线iOS开发者, 可以做些什么呢? 下面的思路和做法抛砖引玉, 欢迎大家在评论区交流探讨:)
无痕植入的思路: AOP(面向切面编程)的思想. 基于OC的runtime运行时特性, 打点, 自动在App运行时实时捕获导致App崩溃的因子, 然后通过针对性的的方法去应对因子, 做防崩处理.

2. 常见的8大崩溃产生原因

unrecognized selector造成的崩溃: 没有找到对应的方法选择器.
KVO 造成的崩溃: KVO的被观察者在dealloc时仍然注册着KVO导致的崩溃, 重复添加观察者或重复移除观察者.
NSNotification 造成的崩溃: 当一个对象添加了Notification之后, 在dealloc的时候, 仍然持有Notification.
NSTimer 造成的崩溃: 需要在合适的时机invalidate定时器, 否则就会由于定时器的timer强引用target导致target不被释放, 造成内存泄漏.
容器类型越界造成的崩溃: Array越界、Dictionary插入nil
非主线程刷新UI造成的崩溃: 在子线程刷新UI会导致App崩溃.
野指针造成的崩溃: 访问了野指针, 对象已经被释放.
跟第三方合作时产生的崩溃: 三方只提供了基于.a静态库的SDK文件, 三方更新后发生了崩溃

3. 常见的8大崩溃解决思路

3.1 `unrecognized selector`造成的崩溃处理

采用拦截调用的方式, 在找不到调用的方法之后, App崩溃之前, 我们有机会通过重写NSObject的四个消息转发方法来做防崩溃处理.

+ (BOOL)resolveClassMethod:(SEL)sel; // 动态在方法决议机制, 决议类方法
+ (BOOL)resolveInstanceMethod:(SEL)sel; // 动态的对象方法决议, 决议对象方法

// 后两个方法需要转发到其他的类处理
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector; // 转发给其它的一个对象去处理
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)anInvocation; // 灵活地将目标函数以其他形式执行

拦截调用的整个流程即OC的消息转发机制. runtime提供了3种方式去补救:

调用resolveInstanceMethod给个机会让类添加这个函数实现.

- 需要在类的本身动态地添加它不存在的方法, 这些方法对于该类是冗余的.

调用forwardingTargetForSelector让别的对象去执行这个函数.

- 可以通过NSInvocation的形式将消息转发给多个对象, 但是开销比较大,
- 需要创建新的NSInvocation对象, 并且forwardInvocation的函数经常被使用者调用来做消息的转发选择机制, 不适合多次重写.

调用forwardingInvocation(函数执行器)灵活地将目标函数以其他形式执行.

- 可以将消息转发给一个同一对象, 开销较小, 并且被重写的概率较低, 推荐在这重写.
如果都不行, 系统才会调用doesNotRecognizeSelector抛出异常.
重写NSObject的forwardingTargetForSelector具体步骤:

为类动态地重建一个桩类.
动态为桩类添加对应的Selector, 用一个通用的返回0的函数来实现该SEL的IMP.
将消息直接转发到这个桩类对象上.

- (id)jh_forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    if (class_respondsToSelector([self class], @selector(forwardInvocation:))) {
        IMP impOfNSObject = class_getMethodImplementation([NSObject class], @selector(forwardInvocation:));
        IMP imp = class_getMethodImplementation([self class], @selector(forwardInvocation:));
        if (imp != impOfNSObject) {
            NSLog(@"class has implemented invocation");
            return nil;
        }
    }
    
    JHUnrecognizedSelectorSolveObject *solveObject = [JHUnrecoginzedSelectorSolveObject new];
    solveObject.objc = self;
    return solveObject;
}

ps: 如果对象的类本身重写了forwardInvocation方法的话, 就不应该对forwardingTargetForSelector进行重写了, 否则会影响到该类型的对象原本的消息转发流程.

3.2 KVO 造成的崩溃处理

产生原因主要有2种

KVO的被观察者dealloc时仍然注册着KVO导致的崩溃.
添加KVO重复添加观察者或重复移除观察者导致的崩溃.

如上图所示: 一个被观察的对象有多个观察者, 每个观察者又有多个keyPath,
如果观察者和keyPath的数量一多, 很容易不清楚被观察的对象整个KVO关系,
导致被观察者在dealloc的时候, 仍然残存着一些关系没有被注销,
同时还会导致KVO注册者和移除观察者不匹配的情况发生,
尤其是多线程环境下, 导致KVO重复添加观察者或者重复移除观察者的情况, 这种类似的情况比较难排查.
可以这样管理混乱的KVO关系:
让观察者对象持有一个KVO的delegate, 所有和KVO相关的操作均通过delegate来进行管理,
delegate通过建立一张Map表来维护KVO的整个关系, 如下图:

这样做的好处如下:

如果出现KVO重复添加或移除观察者(KVO注册者不匹配)的情况, delegate可以直接阻止这些异常操作.
被观察对象dealloc之前, 可以通过delegate自动将与自己有关的KVO关系都注销掉, 避免了KVO的被观察者dealloc时仍然注册着KVO导致的崩溃.

3.3 NSNotification造成的崩溃处理

iOS9之前, 当一个对象添加了Notification之后, 如果dealloc的时候, 仍然持有Notification, 就会出现NSNotification类型的崩溃.
iOS9之后苹果专门针对这种情况做了处理, 所以在iOS9之后, 即使开发者没有移除Observer, Notification崩溃也不会再产生了.
针对iOS9之前的用户, 防止NSNotification崩溃的思路是:
利用method swizzling hook NSObject的dealloc方法,
在对象真正dealloc之前先调用一下[[NSNotificationCenter defaultCenter] removeObserve:self].

3.4 NSTimer内存泄漏造成的崩溃处理

产生原因: Runloop -> NSTimer --> <- - 对象 <-VC
这就导致了内存泄漏
处理方法如下:
NSTimer和对象间添加一个中间对象, NSTimer强引用中间对象, 中间对象弱引用NSTimer、对象

3.5 容器类型越界造成的崩溃处理

针对NSArray、NSMutableArray、NSDictionary、NSMutableDictionary、NSCache的一些常用的, 可能会导致崩溃的API进行基于runtime的method swizzling, 然后在swizzle的新方法中针对Debug环境和Release加入一些判空处理操作, 从而让这些API变得更难崩溃.

3.6 子线程刷新UI造成的崩溃处理

采用基于runtime的swizzleUIView类的刷新UI方法

- (void)setNeedsLayout;
- (void)setNeedsDisplay;
- (void)setNeedsDisplayInRect:(CGRect)rect;

在自定义的交换方法里, 调用上面几个方法时, 判断一下当前的线程, 如果不是主线程, 直接调用dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{// 原代码});, 来将对应的刷新UI操作转移到主线程来做, 也可统计错误信息Debug模式下给到提示.

3.7 野指针造成的崩溃处理

当Bugly统计到Exception Type:SIGSEGV, Exception Codes:SEGV_ACCERR时, 就代表发生了野指针访问.
然而解决野指针造成的崩溃是一件比较棘手的事, 主要是因为崩溃信息很难提供精准的定位, 这就导致野指针崩溃的场景不一定好复现.
XCode为了开发阶段调试时就发现野指针问题, 提供了Zombie机制, 能够在发生野指针时提示出现野指针的类, 从而解决了开发阶段出现野指针的问题.
但是线上环境产生的野指针问题, 依旧很难定位到具体的发生野指针的代码. 所以专门针对野指针做一层防崩措施, 在生产环境中就显得很有必要. 常见的一个思路:
在类init初始化的时候做一个标记, 在该类dealloc时再做一个标记. 通过2次的标记来判断是否存在野指针. 但是对于UIVIew、UIImageView这些常用的类来说, 多次分配释放内存的CPU开销还是很大的, 这只是一个思路.
更推荐腾讯的MLeaksFinder.
MLeaksFinder的思路:

MLeaksFinder一开始从UIViewController入手,
当一个UIViewController被pop或dismiss后, 该UIViewController包括他的view及subviews将很亏被释放. 
于是, 我们只需要在一个UIViewController被pop或dismiss一小段时间后, 
看看这个UIViewController及它的view、subviews等是否还存在.
MLeaksFinder具体的方法是为积累NSObject添加一个方法 -(void)willDealloc, 该方法的作用是:
先用一个弱指针指向self, 并在一小段时间后, 
通过这个弱指针调用 -(void)assertNotDealloc, 而 assertNotDealloc主要作用是直接调用中断言.
若果它没被释放(即发生了内存泄漏), assertNotDealloc就会被调用中断言.
这样一来, 当一个UIViewController被pop或dismiss时, 我们遍历该UIViewController上所有的view, 依次调用 willDealloc, 若一小段时间(如2s)之后还没释放, 那么指向它的weak指针还是存在的,
所以可以调用其tuntime绑定的方法 willDealloc 来提示野指针内存泄漏.

3.8 跟第三方合作时产生的崩溃处理

当公司跟第三方公司合作时, 第三方公司只提供了一个.a的SDK,
之前的版本可以稳定运行, 更新了第三方的SDK相关文件后却产生了线上的崩溃.
这种情况一般来说一旦出现就会非常紧急.
一般的解决思路是直接跟第三方联系, 让他们再跑一下测试流程, 定位问题.
自己公司可以通过Bugly上收集到的崩溃信息, 上传符号表, 定位到崩溃的堆栈调用信息.
联合排查, 如果线上版本已经发布, 崩溃又比较紧急, 短时间内三方也排查不出问题.
这时可以通过Git分支的Tag, 回退到稳定版本, 紧急更新一个版本, 避免线上崩溃.
待三方公司排查出问题后, 更新三方SDK相关文件, 再发一个bugFix版本.

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iOS老司机带你一起把App的崩溃率降到0.1%以下

1. 前言: 如何把App的崩溃率降到0.1%以下?

2. 常见的8大崩溃产生原因

3. 常见的8大崩溃解决思路

3.1 unrecognized selector造成的崩溃处理

3.2 KVO 造成的崩溃处理

3.3 NSNotification造成的崩溃处理

3.4 NSTimer内存泄漏造成的崩溃处理

3.5 容器类型越界造成的崩溃处理

3.6 子线程刷新UI造成的崩溃处理

3.7 野指针造成的崩溃处理

3.8 跟第三方合作时产生的崩溃处理

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3.1 `unrecognized selector`造成的崩溃处理