替换iOS上的系统分配器以获取乐趣和收益
分配器是所有应用程序性能中鲜为人知但非常重要的一部分。 通过为您的应用选择其他分配器，可以潜在地提高其性能和内存使用率。 您可以使用下面概述的方法替换您的分配器。
分配器是用于在堆上分配和释放内存的函数的集合。 在包括iOS在内的大多数平台上，都会有一个默认的平台，它具有分配内存的功能（ malloc ）和释放内存的功能（ free ）。
似乎在堆上分配和取消分配内存是一个简单且已解决的问题，但实际上根本不是。 Facebook报告说，使用其他分配器代替系统的默认分配器时，Web服务器的吞吐量增加了一倍以上。 通过使用其他分配器，Ruby基准测试得到了11％的加速。 通过仅泄漏内存而不是释放内存，Instagram Web服务器的速度提高了10％。
CPU影响
您创建的几乎每个Objective-C对象（以及至少一些Swift类实例）都将需要一个或多个堆分配，因为对象存储在堆中。 这意味着分配器可能会影响CPU，因为对它的调用数量之多以及它所做的所有簿记工作。
对性能的另一个影响是非常微妙的，但影响很大，它决定从堆中分配每个内存的位置。 详细信息超出了本文的范围。
记忆影响
由于碎片，簿记等原因，所有分配器至少需要一点内存开销（如果不是很多的话）。 这是一个不幸的情况，它影响了Ruby Web服务器，他们不得不从内置分配器（malloc）切换到另一个分配器（jemalloc）：
我们可以看到，例如，Javascript引擎至少有两个，而CFNetwork至少有一个。 还有更多不被该断点捕获的内容。
公平地说，这不是使应用程序更快运行的第一件事。 仅在以下情况下才应尝试：
- 您已经解决了所有性能低下的问题
- 您监视高层性能指标，例如应用程序启动时间，您可以查看这些指标以分析其他分配器的有效性
- 您具有良好的内部测试，因此任何与此有关的稳定性问题都将在生产之前被发现。
上图中的大量分配器可以看出，每种情况都没有完美的分配器。 好的分配器可让您调整各种折衷方案，例如内存使用量与CPU使用量。 您的应用程序有其自己独特的工作负载，可能会受益于其他分配器。
有很多分配器，有很多方法可以对其进行调整，但是目前最受欢迎的第三方是jemalloc ，它由Facebook支持，用于FreeBSD和Mozilla等大型项目。 这是一个很好的起点，也是我在本文中设置的供我们使用的起点。
邪恶但有效的功能替换方式
替换分配器的最彻底的方法是使用我们自己的方法来替代Apple的常规分配机制。 一个立即想到的方法是混淆+alloc和+dealloc ，但是我们将不加+dealloc地保留所有分配（例如，构成很大一部分的C和C ++分配）。 相反，我们可以使用一种称为dyld interposition的技术，以便每当尝试调用malloc ， free等时，它都会调用我们的函数。 Objective-C和C ++调用了这些较低级的函数，因此也涵盖了这些情况。 您可以在此处获取以下代码：
https://github.com/michaeleisel/jemalloc
将动态（非静态）库放入应用程序后，您可以通过运行单元测试来验证malloc是否已成功替换（请参见“测试”部分）。
警告：尽管没有明显的问题，但尚未在生产中得到证明。 有关它的稳定性以及如何安全的更多详细信息，请参见回购的“稳定性”部分。 测试您自己的应用程序的性能，然后确定风险是否值得。
它还可能破坏与malloc混乱的调试工具，例如Guard Malloc或Address Sanitizer。
注意，有很多方法可以替换malloc 。 另一个方法是弄乱malloc区域，如该文件所示。
CFAllocator邪恶程度较低但效率较低的方法
CFAllocator是代表分配器的结构，例如，它具有malloc和free实现的函数指针。 苹果将它用于很多事情，例如分配NSString或NSArray使用的缓冲区。 您可以通过创建自己的CFAllocator并调用CFAllocatorSetDefault来设置Apple使用的默认值。 理想情况下，您应该在应用程序生命周期的早期进行此操作以捕获更多分配。 尽管它不能像以前那样涵盖所有情况，但至少得到了Apple的正式支持，因此更加安全。 这是jemalloc的CFAllocator。 您可以使用上面的repo来构建jemalloc，并添加--no-replace标志，以便您可以自己进行替换。
微基准测试，例如测试调用malloc或free所需的时间，几乎是没有用的。 分配太复杂，无法像这样进行测试。 相反，请查看应用程序的高级性能指标，例如启动时间。
现在，您有几种方法可以自己替换默认分配器。 看看是否有帮助！ 交换系统分配器是其他平台上的常见做法，并且很高兴在iOS上看到它。 苹果的分配器可能是最适合您的分配器，但是通过使用这些方法，您可以自己探索分配器。
