ios 之苹果运行机制总结

解释一下iOS内存机制，为什么iOS的RAM一直都是最少的但iOS却又是最最流畅的。

大神请直接忽略此帖，仅希望小白们看过后不会再因为担心iPad内存不足而到处纠结1G RAM 2G RAM了那档子事了...这些帖子楼主看得眼睛都疼了......

楼主不会搬一堆名词术语贴出来吓唬人，各位注意几个关键名词与概念就行：
1.活跃内存
2.非活跃内存
3.墓碑机制
4.RAM是内存，储存空间是外存

注意这些这些就够了，好了楼主要开始吹牛了。


先明白一个基本概念，iOS和Mac OS都是基于UNIX开发的系统，这和windows有着很大的不同，包括内存机制，这便是为何不能拿windows的使用习惯来看待iOS。另外要注意，iOS没有系统缓存。

首先看看内存的意义何在。内存的介质就是高速闪存，它比外存的速度要快不少。通过将程序加载到内存后让处理器在一个更快的读写环境下处理数据，从而提升系统性能。
还要先明白的是内存仅是让软件流畅运行的条件之一，处理器才是决定性因素。内存就好比瓶子的容量，处理器就是瓶颈，瓶子里装再多水瓶口不够大那水流的依旧很慢。


在iOS中，撇开联动内存和可用内存不讲，所有在内存里的程序都是被标记为活跃内存或者非活跃内存的。

活跃内存可以先简单理解为正在前台运行的软件以及刚退出不久的软件所占用的内存，这些数据是当前最活跃的（读写频率最高的）。
而非活跃内存即是系统记录的你经常使用的软件所占用的内存，当前处理器并没有读取它们，但它们仍然被放在内存里处于“待命”状态，方便你下一次使用这些软件时处理器能直接从内存读取数据，而不必花费更多时间先从外存调到内存再读取。




重点在这，当iOS检测到你当前运行的软件需要更多活跃内存时（实际上软件向处理器请求更多内存），系统会选择性地释放掉后台软件占用的非活跃内存，转而提供给当前软件。如何释放是根据你的使用习惯来定，比如你经常用QQ，其次是微信。那么当前台内存不足时系统会优先释放掉微信占用的内存，若还不够则继续释放QQ所占用的内存。

可以假设，如果有个软件占用的内存大到要占满整个RAM，那么系统则会释放掉所有非活跃内存全部提供给这个软件使用。这便是为何你不用担心玩游戏什么的会因为内存不足而卡顿了，因为只要这个游戏有需要，就算是需要所有内存系统都会马上提供给你，不过你若不玩这游戏了那这些内存又会马上提供给其他程序。

这种内存释放机制是有“预见性”的，并非只在内存不足时临时释放。iOS会根据你的使用习惯等数据来分析，在你打开一个软件时立即准备足够内存供其使用，若该软件运行时又需要更多内存才会临时释放更多。iOS7甚至能根据你的使用习惯来预先加载常用软件，所以iOS用的时间越长就越顺手。（当然，记录用户使用习惯这种特性并不是只有苹果才有）

而且iOS的内存管理十分严格，任何第三方App都没有权限直接调用设备上的硬件，也就是说内存分配与释放都是处理器说了算，任何第三方软件都没有权限去占用固定内存（除非越狱），不会出现例外。自然就不会像windows里一些不规范软件那样，程序已经关闭连但内存还一直占着。

这便是区别所在，iOS里所有第三方程序都不可能一直占用内存，一旦系统需要更多的活跃内存，就会强制释放后台非活跃内存提供给前台。而windows不同，一个在运行的软件你若不关闭它就会一直在内存里运行。



既然iOS里的程序不可能一直占着内存，那iOS岂不是没有“后台运行”这一说法了么？iOS也的确不能后台，不像windows那样能一边前台看着电影一边后台干着其他事情。

事实上，在iOS内，当一个软件从前台转入后台后5秒内便会完全停止运行，极少数特殊软件能运行10秒，某些需要后台下载功能的软件在转入后台后也最多继续下载10分钟。这就是某种意义上所谓的的“伪后台”。

我们现在用着的后台功能大概就是这么个尿性。这里楼主要借用一下Windows phone里的一个名词——墓碑机制。

何为墓碑机制？好比大家能从楼主的墓碑上了解到楼主活着时是个什么鸟样，但楼主这个鸟人其实已经挂了。也就是说当一个程序被系统从内存移除后，系统允许这个程序给自己立个“墓碑”，记录自己“生前”的样子，等你要让这些程序“复活”的时候，系统会照着它墓碑上那鸟样给他重新加载到内存里去。“墓碑”状态下的程序们不会占用CPU，不会占用内存，甚至不会产生功耗。你们也能称之为“后台挂起”，差不多那个意思。

这就是为什么你长时间不用浏览器后再打开它时，你会发现页面重新加载了一次但网页并没有刷新，也是为什么iOS的后台功能需要软件的支持才能实现。iOS就是用这种方式实现的后台，同时又保证内存的。




综上所述，在iOS这样的内存管理机制下，你完全不必担心软件会因为分配到的内存不足而卡顿，因为任何软件被放在前台时都有权限向处理器要求尽量多的内存。

所以在iOS里，你完全没有必要去手动清理后台程序来释放内存，iOS会自动释放。相反iOS比你更“聪明”，它知道该释放哪些程序的内存，何时释放，释放多少，而自己手动清理内存完全是多此一举。

至于那些所谓的内存清理软件所列出的后台程序所占内存，那也并不是实际被占用的内存，多数都是那些程序所请求的内存大小。
楼主前面也说了，iOS里的软件是没有权限直接调用硬件的，那么内存清理软件又是如何实现清理内存功能的？当你使用内存清理功能时，它会一直向处理器请求尽量多的内存，处理器便尽量将后台里的内存释放出来供它使用，等它最大限度的获得了内存后，再自己释放掉自己占用的这些内存......这就完了。本质上讲，iOS的内存清理软件并不是“清理”了内存，而是先将其他软件“挤出”内存后再把内存让出来。

我们再反观内存的意义：是为了让CPU能更高效的读取数据，才将程序直接存放在内存里的。而你却秉着“让系统更快”的原则隔三差五把内存里的程序全抹掉，等你要用那些程序时系统还得先从外存调到内存然后才能开始读写，你说这是快了还是慢了？



最后可能有人会问楼主：虽然iOS这种机制能保证每个软件都最大限度地使用内存，但如果有个游戏所需要的运存超过了设备所配备的RAM那怎么办？
楼主要说的是，你觉得苹果会批准一个他们设备带不动的软件上架App Store么？

最后的最后，大的内存对于iOS来说也并非完全没有意义，起码这能为设备一个运行更大型的软件创造一些条件。但内存不是决定性条件，若苹果让iPad具备了运行更大型软件的处理能力，那自然会给它一个够用的内存。

如今的手机软件还没有哪个能一口气占满1G内存的。电脑上显卡的显存大家都知道吧？一个独立显卡，就算才512M的显存对90%的人来说都够了，而且电脑跑的还是x86游戏，ARM上的软件能占不了多少内存。

还有人一定肯定准备回楼主说：如果苹果加大内存然后换真后台的话不是更好吗？楼主只能说，安卓就是真后台，你可以同时运行几个软件，但你不得不牺牲一些流畅度。并且安卓给软件提供的权限太高，你在享受高度“自由”的同时却得防着流氓软件霸着你的内存不让。
所以在苹果有办法不影响到现在流畅度的同时提供真后台之前，你就只能接受这种后台。既然目前只能是伪后台那你觉得大内存的作用能多大呢。

楼主并没有说安卓和windows不好，而是说不同的机制都有不同的好处，但同时又有他们相对应的弊端。这些问题不是简单的好或不好就能评价的。

楼主是在解释为什么一味加大内存对iOS意义并不大，不是说让各位将就用久得了，在意配置的朋友要先了解哪些才是该在意。

iOS 7中，实际上APP拥有四种后台模式，无论是哪一种后台机制，均需要利用苹果给予的相应后台接口实现。新系统中，开发者可以灵活利用多种后台接口（API）实现更加智能的应用操作。

无后台仅推送

第一种后台方式为传统的无后台操作，仅有苹果推送机制，这种方式出现在iOS 3.x以下的大部分系统版本上。这个方式下，应用在按下Home键后即会关闭退出，其数据通过苹果搭建的推送服务器传输，并不需要应用后台运行。这种方式不太好的原因在于，每次推出后，重新进入均需要重新加载，虽然推送能够统一解决数据和信息的传输，但遇到需要频繁进入应用（如聊天APP）的时候便会显得体验不好。

墓碑式

第二种方式为墓碑式的后台机制，这在iOS 4后被大量采用，也就是人们所说的伪多任务。这方式相比较第一种改进的地方在于，按下Home键至主界面后，应用随即进入后台，但其被冻结，并不能进行任何操作。

智能调度后台

第三种为系统智能调度的后台，iOS 7新增的background fetch，这个后台接口在苹果WWDC 2013上有提及，其会根据用户行为自动调整达到效率最优的后台模式，能够处理不是很有时效性的信息获取。例如一些社交、新闻类的应用的后台信息更新，iOS系统便会根据应用启动频率、时间和当前网络和电量的状况来智能分配每个应用的后台获取频率和启动时长。

新闻类APP

由于拥有该接口的应用的数据后台刷新操作是统一调度的，因此系统可以在一个进程里面获得多个应用的数据，类似统一的推送机制，这样就能够最大限度地省电。不过这个方式也有一个缺点，那便是开发者不能设定数据具体什么时候更新，因此这个后台方式只能应用在一些时效性和敏感度不高的地方。

【iOS7后台机制详细解析】真后台

第四种方式便是真后台机制，但iOS的真后台与Android的后台机制是不一样的，为了兼顾系统体验和统一进程管理，iOS在这上面加入了众多的限制。大致拥有以下几个后台接口模式：

1、Background Audio，这是后台的音频，这个很早之前便有，也是iOS设备中用得最多的后台应用，调用这个接口可以实现后台的音乐播放。

2、Location Services，这是后台的定位，系统会拥有统一页面进行管理。

3、VoIP，后台语音服务，类似Skype通话应用需要调用，可进行后台的语音通话。

4、Newsstand，报刊杂志后台自动下载更新，其能够自动实时更新。

5、Background Task  Completion，这个接口早在iOS 4时候便拥有，其可以供任意类型的APP使用，不过在旧系统中，这个接口的后台限制运行时间仅为10分钟，意味着当应用退至后台，其后台运行仅能持续10分钟便会转至休眠状态。iOS 7中对这个接口作出了改变，原来的为连续10分钟，即不论你这10分钟内用户是否关闭屏幕进入休眠状态，应用仍然会在后台等待10分钟完结后推出，而新的改进为假如遇到关闭屏幕休眠的情况，这后台运行的10分钟便会跟随一同休眠，剩余的后台时间将会留待用户再一次唤醒设备才计算。这样后台运行的时间仍然为10分钟，但并不连续，这样做的优点为省电。