Matrix内存溢出（OOM）监控机制分析

概述

该机制主要基于两个核心模块：

• MatrixAppRebootAnalyzer：用于检测应用的重启类型，包括是否因OOM导致的重启。
• WCMemoryStatPlugin：用于内存分配的实时监控和内存使用情况的记录，辅助判断OOM发生。

通过这两个模块的协作，能够在应用异常退出（尤其是OOM）后，收集相关信息，进行上报和分析。

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一、OOM监控关键点

1. MatrixAppRebootAnalyzer

• 功能：

  • 监听应用生命周期通知（进入后台、进入前台、退出等）
  • 记录应用状态（是否崩溃、是否被用户退出、是否被系统杀死等）
  • 判断重启类型，如正常崩溃、用户主动退出、系统OOM杀死等
  • 保存和读取历史状态数据（MatrixAppRebootInfo）

• 关键逻辑：

  • 检测是否被调试：调试时不进行OOM检测，避免误判。
  • 监听生命周期通知 ：如 UIApplicationDidEnterBackgroundNotification、UIApplicationWillTerminateNotification 等。
  • 状态标记 ：根据通知更新状态，如 isAppWillSuspend、isAppSuspendKilled 等。
  • 延时检测系统杀死：iOS 11.0.x 系统中，应用挂起后可能在20秒内被系统杀死，利用延时block判断是否被杀。
  • 重启类型判断：根据历史状态判断是OOM导致还是其他原因。
  • XPC卡顿检测：辅助检测XPC服务导致的卡顿，间接判定OOM风险。

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2. WCMemoryStatPlugin

• 功能：

  • 启动内存日志监控，跟踪内存分配和释放情况
  • 维护内存记录（MemoryRecordInfo），包括OOM发生时的内存快照
  • 支持手动或自动上报OOM相关数据
  • 提供接口导出内存dump数据，供后续分析

• 关键逻辑：

  • 启动检测 ：start方法启动内存日志，初始化当前内存记录。
  • 内存dump回调 ：通过 memory_dump_callback 获取内存快照数据。
  • 报告机制：根据上次重启类型（如前台OOM），自动生成并上报内存报告。
  • 记录管理：支持查询、删除历史内存记录。
  • 错误回调：监控过程中出现错误时，通知代理处理。

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二、监控OOM的整体流程

graph TD A[应用启动] --> B[MatrixAppRebootAnalyzer安装监听] B --> C[注册生命周期通知] C --> D[应用状态变化?] D -->|进入后台| E[notifyAppEnterBackground] D -->|进入前台| F[notifyAppEnterForeground] D -->|用户退出| G[notifyAppQuitByUser] D -->|应用异常退出| H[notifyAppCrashed] D -->|应用调用exit| I[notifyAppQuitByExit] E --> J[更新状态isAppEnterBackground=YES] F --> K[延时1秒后更新状态isAppEnterForeground=YES] G --> L[更新状态isAppQuitByUser=YES] H --> M[更新状态isAppCrashed=YES] I --> N[更新状态isAppQuitByExit=YES] O[应用挂起] --> P[notifyAppWillSuspend] P --> Q[设置延时block检测是否被系统杀死] Q -->|20秒后未取消| R[标记isAppSuspendKilled=YES] S[应用启动时调用checkRebootType] --> T{根据状态判断重启类型} T -->|OOM相关| U[MatrixAppRebootTypeAppForegroundOOM 或 AppSuspendOOM] T -->|其他| V[其他重启类型] W[WCMemoryStatPlugin启动] --> X[开启内存日志记录] X --> Y[生成内存记录MemoryRecordInfo] Y --> Z[内存分配监控与dump] Z --> AA[OOM发生时生成报告并上报] U --> AA

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三、关键代码片段解读

1. 延时检测系统杀死（应用挂起时）

+ (void)notifyAppWillSuspend {
    // 取消前台延时block，避免误判
    if (s_foregroundDelayBlock) {
        dispatch_block_cancel(s_foregroundDelayBlock);
        s_foregroundDelayBlock = nil;
    }
​
    // 设置一个18秒的延时block，超过则认为被系统杀死
    NSTimeInterval now = [[NSDate date] timeIntervalSince1970];
    s_suspendDelayBlock = dispatch_block_create(DISPATCH_BLOCK_NO_QOS_CLASS, ^{
        if ([[NSDate date] timeIntervalSince1970] - now < 20) {
            s_isSuspendKilled = YES;
            MatrixAppRebootInfo *info = [MatrixAppRebootInfo sharedInstance];
            info.isAppSuspendKilled = YES;
            [info saveInfo];
            MatrixInfo(@"maybe killed after several seconds...");
        }
    });
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(18 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), s_suspendDelayBlock);
}

2. 启动内存监控

- (BOOL)start {
    if ([MatrixDeviceInfo isBeingDebugged]) {
        MatrixDebug(@"app is being debugged, cannot start memstat");
        return NO;
    }
​
    if (m_currRecord != nil) {
        return NO;
    }
​
    if ([super start] == NO) {
        return NO;
    }
​
    // 初始化配置，创建内存记录
    m_currRecord = [[MemoryRecordInfo alloc] init];
    m_currRecord.launchTime = [MatrixAppRebootAnalyzer appLaunchTime];
    m_currRecord.systemVersion = [MatrixDeviceInfo systemVersion];
    m_currRecord.appUUID = @(app_uuid());
​
    // 启用内存日志
    int ret = enable_memory_logging(rootPath.UTF8String, dataPath.UTF8String);
    if (ret == MS_ERRC_SUCCESS) {
        [m_recordManager insertNewRecord:m_currRecord];
        return YES;
    } else {
        disable_memory_logging();
        [self.delegate onMemoryStatPlugin:self hasError:ret];
        m_currRecord = nil;
        return NO;
    }
}

3. 生成并上报OOM报告

- (void)deplayTryReportOOMInfo {
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        if ([MatrixAppRebootAnalyzer lastRebootType] == MatrixAppRebootTypeAppForegroundOOM) {
            MemoryRecordInfo *lastInfo = [self recordOfLastRun];
            if (lastInfo != nil) {
                NSData *reportData = [lastInfo generateReportDataWithCustomInfo:customInfo];
                if (reportData != nil) {
                    MatrixIssue *issue = [[MatrixIssue alloc] init];
                    issue.issueTag = [WCMemoryStatPlugin getTag];
                    issue.issueID = [lastInfo recordID];
                    issue.dataType = EMatrixIssueDataType_Data;
                    issue.issueData = reportData;
                    [self reportIssue:issue];
                }
            }
        }
    });
}

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四、总结

• 重启原因判断：通过监听应用生命周期事件和保存状态信息，判断应用是否因OOM导致异常退出。
• 延时检测机制：利用延时block判断挂起后是否被系统杀死，捕获系统OOM杀死场景。
• 内存日志监控：启动内存日志，记录内存分配情况，生成OOM发生时的内存快照。
• 自动上报：OOM发生后，自动生成报告并上报，方便后续分析和定位问题。
• 防调试干扰：调试状态下关闭监控，避免误判。

这样设计的OOM监控机制，能够较全面地捕获OOM相关信息，辅助开发者进行问题定位和优化。