为什么在 Swift5 中， UIImage.jpegData() 调用会保留那么多内存？

Question

我有一个应用程序运行以下代码 sn-ps --

...
let newImage = generateImage()
let imageData = newImage.jpegData(compressionQuality: 1)

// operations with the imageData. The memory consumption of the
// imageData object looks reasonable, 2-3 MB for a 4800*6000
// pixel image.
...

func generateImage() -> UIImage {
    let canvasSize = self.outputImage.size
    UIGraphicsBeginImageContext(canvasSize)
    self.imageView.zoomView?.layer.render(in: UIGraphicsGetCurrentContext()!)
    let newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()
    UIGraphicsEndImageContext()
    return newImage!
}

观察结果是，在以下代码的步骤中，我会看到内存峰值

let imageData = outputImage.jpegData(compressionQuality: 1)

并且这个内存峰值不会消失，直到整个视图被释放。我确实尝试了一些 autoreleasepool() 或其他放入 DispatchQueue() 的操作，如swift UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext can't release memory 中所建议的那样，但显然它们不起作用。

为了减少混淆， generateImage() 调用不会产生内存泄漏，只会产生峰值，即内存在 generateImage() 调用后立即下降，但我只是将它放在那里看看是否相关（我试过其他一些带有 jpegData() 的 UIImage 但我无法 100% 重现此问题。

我不愿将其称为内存泄漏，因为我相信这个对象（我实际上不知道为什么 UIImage.jpegData() 调用也会消耗那么多内存，看起来像 Swift 内存管理算法的错误）最终被回收时视图已卸载。但是有什么办法可以避免jpegData转换造成的巨大内存消耗或者释放内存呢？

（在我的 iPhone 上以 4800*6000Pixels 加载 24MB 图像时，使用此 UIImage.jpegData() 操作，内存将增加约 100MB）。

Answer 1

4800*6000 = 28.8M，@ 每像素 4 字节 (RGBA) = 1.15 亿字节。所以~100MB 对于未压缩的数据听起来完全正确，这正是您在generateImage 中创建的。 CoreGraphics 试图在这些事情上变得懒惰，所以在你强制它渲染所有东西之前你可能看不到实际成本（当你要求 jpegData 时）。

您编写的代码实际上没有意义（您从未定义outputImage 或使用newImage），所以我们不得不猜测很多。您可能将newImage 或outputImage 存储在某处而没有向我们展示。也许在一个属性中，它会匹配“当这个视图被释放时”。

但您似乎也在使用imageView 显示此图像。如果是这样，那将消耗大约 100MB，因为它必须解压缩才能在屏幕上绘制它。因此，您很可能只是查看图像视图的内存使用情况，这也与“何时释放此视图”相匹配。如果是这种情况，我预计内存使用量会飙升到两倍以上（因为你也渲染它，然后压缩它）。但是你可能看不到那个峰值，因为当你用完它时内存会被释放，只剩下 100MB 用于图像视图。

（这个“100MB 用于图像视图”在很大程度上取决于您设置图像视图的方式。如果它直接从文件中读取，它可能有内存映射压缩数据，并且应该只渲染到视图的实际大小。UIImageView 很聪明。但是显示大图像总是会消耗大量内存。最终你需要字节。）

有点不清楚这段代码试图做什么。我怀疑它可以更有效地完成（鉴于您似乎已经有一个图像视图，我不确定您为什么要渲染；您应该能够直接操作底层图像）。

但最终，如果您想要 RGBA 格式的 4800*6000 像素图像，则需要大约 100MB 的工作内存来操作。这就是大图像的成本。如果内存过多，则需要减少正在处理的像素数。

Answer 2

有趣的是，以下代码解决了这个问题，显然问题来自 generateImage() 方法，但我无法解释原因。

func generateImage() -> Data {
    // NOTE do not put any of these codes out in case of retain issues of
    // the JPEG data or the images.
    let canvasSize = self.outputImage.size
    UIGraphicsBeginImageContext(canvasSize)
    self.imageView.zoomView?.layer.render(in: UIGraphicsGetCurrentContext()!)
    let newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext()?.jpegData(compressionQuality: 0)
    UIGraphicsEndImageContext()
    return newImage!
}

我更新了这个方法，直接返回数据而不是返回 UIImage，幸运的是，通过这个更新，在将数据放入某些类变量的调用之后，不会保留 Rob 提到的用于将 UIImage 转换为 JPEG 数据的内存/缓存。但是我仍然不太明白其中的原因。也许人们可以发表更多评论？