iOS故障排除指南：基本技巧
譯文【2013年1月16日 51CTO外電頭條】本文為《iOS故障排除指南：基本技巧》。在iOS程序的數(shù)組中的三個(gè)對(duì)象莫名其妙成了五個(gè)、新開(kāi)發(fā)成員的加入令游戲性不升反降：熟悉應(yīng)用開(kāi)發(fā)的各位朋友對(duì)這些情況一定也不陌生，這時(shí)調(diào)試就成了撥亂反正、收拾舊山河的必需手段。通過(guò)閱讀本文，相信大家會(huì)對(duì)當(dāng)前最重要的調(diào)試方案以及如何利用最短時(shí)間搞定問(wèn)題擁有更加深刻的理解。
教程信息
- 完成時(shí)間: 30 分鐘
- 執(zhí)行難度: 中等
- 相關(guān)技術(shù): iOS SDK
在本文中，我們的議題包括以下三點(diǎn)：
- 利用控制臺(tái)檢查應(yīng)用程序狀態(tài)；
- 進(jìn)行日志記錄并深入掌握NSLog操作方法；
- 通過(guò)對(duì)象生命周期追蹤內(nèi)存使用情況。
利用控制臺(tái)進(jìn)行檢查
位于Xcode底端的這位仁兄稱得上我們調(diào)試工作中的***助手。輸出日志信息、錯(cuò)誤信息以及其它各類實(shí)用信息都是它的拿手絕活，這有助于我們一步步鎖定應(yīng)用錯(cuò)誤。除了直接閱讀來(lái)自日志記錄的輸出結(jié)果，大家還可以在流程中的任意環(huán)節(jié)暫停，進(jìn)而檢查應(yīng)用程序的各個(gè)部分。
條件斷點(diǎn)
首先我假設(shè)大家已經(jīng)了解存點(diǎn)的工作機(jī)制（如果還不了解也別擔(dān)心，看完這幾段內(nèi)容您也應(yīng)該基本掌握這部分知識(shí)了）。斷點(diǎn)的作用非常重要，它能夠幫我們查看應(yīng)用程序在給定時(shí)間點(diǎn)上的所在位置——但在對(duì)象達(dá)到特定值并觸發(fā)斷點(diǎn)之后，再通過(guò)單步調(diào)試循環(huán)或者遞歸函數(shù)的做法實(shí)在是個(gè)痛苦的過(guò)程。這里，我們推薦大家采用條件斷點(diǎn)。
條件斷點(diǎn)，顧名思義是指只會(huì)在特定條件下觸發(fā)的斷點(diǎn)。設(shè)想一下，當(dāng)我們只希望斷點(diǎn)在某對(duì)象在特定狀態(tài)或者“第n次”循環(huán)更替時(shí)發(fā)生，條件斷點(diǎn)就成為大家的不二選擇。在Xcode編輯器中點(diǎn)擊“gutter”來(lái)在代碼中添加一個(gè)斷點(diǎn) ，右擊該斷點(diǎn)并選擇“edit breakpoint（編輯斷點(diǎn)）”為其設(shè)置特殊條件。
大家可以設(shè)置條件（例如i==12）或者設(shè)定循環(huán)中斷點(diǎn)被忽略的次數(shù)。當(dāng)然，我們也可以采取其它一些自動(dòng)觸發(fā)機(jī)制，例如在調(diào)試命令輸出值時(shí)啟用斷點(diǎn)。
| 提示: 利用快捷鍵組合coomand+\能夠快速添加或刪除斷點(diǎn)。 |
另一項(xiàng)值得關(guān)注的斷點(diǎn)技巧是添加“exception breakpoint（異常斷點(diǎn)）”。不知道大家有沒(méi)有注意到，當(dāng)我們遇到異常情況時(shí)，Xcode會(huì)有99%的機(jī)率將我們引向主方法中的自動(dòng)釋放池。
感謝Xocde……你可真會(huì)幫倒忙。
通過(guò)設(shè)定異常斷點(diǎn)，我們就能夠精確定位引發(fā)異常情況的代碼行。要做到這一點(diǎn)，首先得打開(kāi)異常斷點(diǎn)選項(xiàng)卡（快捷鍵為command+6）。在窗口底部會(huì)出現(xiàn)一個(gè)“+”按鈕，點(diǎn)選該按鈕即可添加“異常斷點(diǎn)”?，F(xiàn)在，一旦Xcode在運(yùn)行中遭遇異常，即會(huì)在引發(fā)問(wèn)題的代碼處中斷。
在控制臺(tái)端實(shí)現(xiàn)手動(dòng)輸出
如果我們?cè)趹?yīng)用的特定點(diǎn)進(jìn)行中斷，一般來(lái)說(shuō)是為了檢查對(duì)象的當(dāng)前狀態(tài)。Xcode為我們提供了一套“variables view（變量視圖）”，該視圖位于Xcode底部、與控制臺(tái)相鄰。理論上講它的作用是顯示與當(dāng)前環(huán)境相關(guān)的所有值的實(shí)時(shí)狀態(tài)。但在實(shí)踐中，這一作用有時(shí)無(wú)法正常生效。或者是無(wú)法列出值，或者是并有將值更新為中斷時(shí)的***狀態(tài)，總之問(wèn)題不少。
幸運(yùn)的是，我們可以利用一些非常實(shí)用的控制臺(tái)命令自己進(jìn)行對(duì)象檢查工作。在控制臺(tái)中輸入“po”來(lái)獲取特定對(duì)象的當(dāng)前細(xì)節(jié)信息（我們使用‘p’來(lái)處理純量值）。
這種方式在檢查某對(duì)象是否已經(jīng)存在（如果對(duì)象不存在則輸出結(jié)果為nil）、確定對(duì)象值、查詢某數(shù)組/字典在當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)下的內(nèi)容以及對(duì)兩個(gè)對(duì)象進(jìn)行比較等方面效果拔群。由于這條命令會(huì)輸出相關(guān)對(duì)象的內(nèi)存地址，因此我們可以對(duì)本應(yīng)相同的兩個(gè)對(duì)象進(jìn)行輸出，查看二者是否正確擁有相同的內(nèi)存地址。
另一條實(shí)用但卻常常被忽視的命令則是recursiveDescription，我們可以用它輕松檢查視圖。運(yùn)行該命令后，系統(tǒng)會(huì)將視圖結(jié)構(gòu)作為結(jié)果輸出。
有效日志記錄
在調(diào)試程序的過(guò)程中，大家常常希望能將特定消息記錄到控制臺(tái)中。而“NSLog”函數(shù)允許用戶將任何想要的結(jié)果輸出至控制臺(tái)。對(duì)于希望以特定途徑梳理應(yīng)用程序或者無(wú)法根據(jù)特定情況一一設(shè)定斷點(diǎn)卻仍然想要進(jìn)行值比較的用戶而言，它的作用相當(dāng)重要。NSLog的使用格式與[NSString StringWithFormat]相同（如下圖所示）。
| 提示: 大家可以訪問(wèn)https://developer.apple.com/library/mac/#documentation/Cocoa/Conceptual/Strings/Articles/FormatStrings.html了解更多Objictive-C中的格式化字符知識(shí)。 |
聰明地使用NSLog
盡管NSLog自身功能已經(jīng)可圈可點(diǎn)，但我們還得在實(shí)際應(yīng)用中再動(dòng)動(dòng)腦子。任何由NSLog輸出的內(nèi)容都會(huì)成為成品代碼的一部分，也就是說(shuō)會(huì)被任何接觸到應(yīng)用的人看到。只要把設(shè)備接入信息管理工具，每個(gè)人都能查看控制臺(tái)信息并查詢每一條日志記錄。沒(méi)錯(cuò)，這必然會(huì)引發(fā)一系列嚴(yán)重后果。試想一下，如果我們?cè)?jīng)向控制臺(tái)輸出過(guò)機(jī)密邏輯算法或者者用戶密碼，這些信息一旦被他人獲得將帶來(lái)惡劣影響。有鑒于此，蘋果公司會(huì)在App Store的審核流程中檢測(cè)控制臺(tái)信息。一旦發(fā)現(xiàn)其中包含太多輸出結(jié)果，應(yīng)用程序?qū)⒈恢苯哟蚧亻_(kāi)發(fā)者處進(jìn)行調(diào)整。
幸運(yùn)的是，我們還有更好的辦法實(shí)現(xiàn)日志記錄工作。根據(jù)大家精力與時(shí)間的富裕程度，我們擁有幾種不同的處理方案。最簡(jiǎn)單的辦法是做一個(gè)宏，其中只包含調(diào)試版本中的NSLog。如果時(shí)間充實(shí)，也可以采用全局可訪問(wèn)的頭文件；我們可以把所有日志記錄都灌進(jìn)去，而且不用擔(dān)心它們會(huì)出現(xiàn)在成品代碼當(dāng)中（前提是我們沒(méi)有對(duì)預(yù)設(shè)的默認(rèn)宏值做出改動(dòng)——看不懂也沒(méi)關(guān)系，直接用就好）。
- #ifdef DEBUG
- #define DMLog(...) NSLog(@"%s %@", __PRETTY_FUNCTION__, [NSString stringWithFormat:__VA_ARGS__])
- #else
- #define DMLog(...) do { } while (0)
現(xiàn)在如果我們使用DMLog（這個(gè)名稱可以隨便起），它將只向調(diào)試版本輸出結(jié)果，任何成品代碼都不會(huì)受到影響。_PRETTY_FUNCTION_也幫上了大忙，它會(huì)根據(jù)日志信息來(lái)源為函數(shù)命名。
采取下一個(gè)步驟
雖然NSLog表現(xiàn)卓越，但其局限性也不可忽視：
- 它只能向本地輸出結(jié)果；
- 我們無(wú)法為其添加日志“等級(jí)”（例如嚴(yán)重、警告等等）；
- NSLog速度很慢。在進(jìn)行大量處理時(shí)它會(huì)嚴(yán)重拖慢應(yīng)用程序的運(yùn)行效果。
對(duì)于想給自己來(lái)點(diǎn)挑戰(zhàn)的開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)，還有兩款框架能夠回避NSLog的短板——但前輩是大家得有足夠的時(shí)間和精力投入其中。下面來(lái)看這兩款個(gè)人推薦：
- Cocoa LumberJack –一款專為Cocoa打造的知名通用型日志框架，學(xué)習(xí)起來(lái)略困難但功能非常強(qiáng)大。
- SNLog –NSLog的替換方案之一。
盡管自動(dòng)引用計(jì)數(shù)（簡(jiǎn)稱ARC）的出現(xiàn)令內(nèi)存管理工作不再成為時(shí)間殺手，但在對(duì)象的生命周期中追蹤重要事件仍然非常關(guān)鍵。畢竟ARC并沒(méi)能消除內(nèi)存泄漏或者嘗試訪問(wèn)已釋放對(duì)象的可能性（它的介入反而使二者的控制工作更加艱難）。為此，我們可以通過(guò)一系列流程及工具實(shí)現(xiàn)對(duì)象當(dāng)前狀態(tài)的監(jiān)控工作。
記錄重要事件
在Objective-C的對(duì)象生命周期中，最重要的兩個(gè)方法分別是init與dealloc。將二者的事件記錄納入控制臺(tái)非常關(guān)鍵，這樣我們就可以從啟用時(shí)開(kāi)始全程監(jiān)控對(duì)象，并確保其在必要時(shí)正確結(jié)束。
- - (id)init
- {
- self = [super init];
- if (self)
- {
- NSLog(@"%@: %@", NSStringFromSelector(_cmd), self);
- }
- return self;
- }
- - (void)dealloc
- {
- NSLog(@"%@: %@", NSStringFromSelector(_cmd), self);
- }
雖然輸入上述代碼的過(guò)程令人煩躁，但我們有辦法利用自動(dòng)化機(jī)制使這項(xiàng)工作變得更輕松。我敢保證當(dāng)大家的應(yīng)用程序運(yùn)行出現(xiàn)異常時(shí)，它將起到至關(guān)重要的提示作用。大家還可以在其中使用日志片段方面的小技巧，這樣結(jié)果就不會(huì)被輸出到成品代碼當(dāng)中（甚至為我們創(chuàng)建一套宏）。
靜分析器與檢查器
Xcode中提供的兩款工具能夠成為我們清理代碼、降低代碼出錯(cuò)機(jī)率的好幫手。靜態(tài)分析器（Static Analyzer）工具會(huì)揪出釋放對(duì)象中那些未被實(shí)際使用的對(duì)象（ARC在Core Foundation對(duì)象方面無(wú)法實(shí)現(xiàn)這一功能），進(jìn)而達(dá)到改善代碼的目標(biāo)。要讓它伸出援手，只要在Product中選擇“Anlayze”即可。
檢查器（Inspector）同樣是一款強(qiáng)大的工具，允許我們密切檢測(cè)應(yīng)用程序各方面的內(nèi)存使用、文件系統(tǒng)活動(dòng)等情況；它甚至還能自動(dòng)模擬UI交互操作。要讓它伸出援手，我們只需在Product下拉菜單中選擇“Profile”選項(xiàng)即可。
點(diǎn)選之后會(huì)打開(kāi)一個(gè)工具窗口，我們可以從中選擇一套配置模板加以運(yùn)行。最常見(jiàn)的選擇是zombies（僵尸，這一點(diǎn)我們稍后再詳述）、activity monitor（活動(dòng)監(jiān)控）以及l(fā)eaks（泄露）三種。泄露方案的作用非常直觀——幫助我們追蹤應(yīng)用程序運(yùn)行中可能出現(xiàn)的任何內(nèi)存泄露情況。
“僵尸”也是好朋友
雖然在ARC坐鎮(zhèn)的情況下可怕的EXC_BAD_ACCESS錯(cuò)誤的出現(xiàn)機(jī)率已經(jīng)大大降低，但在某些極端情況下它仍然有發(fā)生的可能。在處理UIPopoverController或者核心基礎(chǔ)對(duì)象時(shí)，我們?nèi)匀荒軌驅(qū)^(guò)度釋放的對(duì)象發(fā)起訪問(wèn)。通常情況下，一旦內(nèi)存中的對(duì)象被釋放，其只能就此消失。但當(dāng)“僵尸”方案啟動(dòng)時(shí)，該對(duì)象只會(huì)被標(biāo)記為“釋放”但卻仍然被保留在內(nèi)存當(dāng)中。如此一來(lái)，當(dāng)我們?cè)L問(wèn)某個(gè)僵尸對(duì)象時(shí)，Xcode會(huì)提醒我們?cè)搶?duì)象雖然能夠被訪問(wèn)、但在實(shí)際環(huán)境中已經(jīng)不應(yīng)存在。在這種模式下，我們將能夠了解到正常情況下無(wú)法獲得的實(shí)時(shí)狀態(tài)與對(duì)象位置。
我們可以通過(guò)兩種方法啟用僵尸對(duì)象，即在檢查器中運(yùn)行“僵尸”配置模板還有在“Run”選項(xiàng)中選擇僵尸診斷方案。點(diǎn)擊停止按鈕旁邊的方案名稱，然后點(diǎn)選“Edit Scheme（編輯方案）”、單擊診斷選項(xiàng)卡并選擇“Enable Zombie Objects（啟用僵尸對(duì)象）”。請(qǐng)注意，僵尸模式下的調(diào)試工作只能在模擬器中實(shí)現(xiàn)，我們無(wú)法在物理設(shè)備上完成這一診斷流程。
綜述
希望本文能夠幫助大家在應(yīng)用程序調(diào)試工作方面拓展思路，我們的目的是盡可能縮短花費(fèi)在bug修復(fù)身上的時(shí)間，并把節(jié)省下來(lái)的精力與資源投入真正重要的應(yīng)用開(kāi)發(fā)工作中。
當(dāng)然，我們無(wú)法列出所有值得關(guān)注的技術(shù)或工具。還有很多其它方案需要留意，例如產(chǎn)品調(diào)試、遠(yuǎn)程bug報(bào)告、崩潰報(bào)告等等。大家在工作中有哪些心得想與我們分享？對(duì)于以上內(nèi)容又有哪些疑問(wèn)？請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論欄中與我們交流。
祝各位編程愉快！
原文鏈接：http://mobile.tutsplus.com/tutorials/iphone/debugging-in-ios-essential-tips/
原文標(biāo)題：Debugging in iOS – Essential Tips
