內存問(wèn)題危害很大，不容易排查，主要有三種類(lèi)型:內存泄露、內存碎片和內存崩潰。對于內存問(wèn)題態(tài)度必須要明確，那就是早發(fā)現早“治療”。在軟件設計中，內存泄露的“名氣”最大，主要由于不斷分配的內存無(wú)法及時(shí)地被釋放，久而久之，系統的內存耗盡。即使細心的編程老手有時(shí)后也會(huì )遭遇內存泄露問(wèn)題。有測試過(guò)內存泄露的朋友估計都有深刻地體驗，那就是內存泄露問(wèn)題一般隱藏很深，很難通過(guò)代碼閱讀來(lái)發(fā)現。有些內存泄露甚至可能出現在庫當中。有可能這本身是庫中的bug，也有可能是因為程序員沒(méi)有正確理解它們的接口說(shuō)明文檔造成錯用。
在很多時(shí)候，大多數的內存泄露問(wèn)題無(wú)法探測，但可能表現為隨機的故障。程序員們往往會(huì )把這種現象怪罪于硬件問(wèn)題。如果用戶(hù)對系統穩定性不是很高，那么重啟系統問(wèn)題也不大;但，如果用戶(hù)對系統穩定很高，那么這種故障就有可能使用戶(hù)對產(chǎn)品失去信心，同時(shí)也意味著(zhù)你的項目是個(gè)失敗的項目。由于內存泄露危害巨大，現在已經(jīng)有許多工具來(lái)解決這個(gè)問(wèn)題。這些工具通過(guò)查找沒(méi)有引用或重復使用的代碼塊、垃圾內存收集、庫跟蹤等技術(shù)來(lái)發(fā)現內存泄露的問(wèn)題。每個(gè)工具都有利有弊，不過(guò)總的來(lái)說(shuō)，用要比不用好�？傊�，負責的開(kāi)發(fā)人員應該去測試內存泄露的問(wèn)題，做到防患于未然。
內存碎片比內存泄露隱藏還要深。隨著(zhù)內存的不斷分配并釋放，大塊內存不斷分解為小塊內存，從而形成碎片，久而久之，當需要申請大塊內存是，有可能就會(huì )失敗。如果系統內存夠大，那么堅持的時(shí)間會(huì )長(cháng)一些，但最終還是逃不出分配失敗的厄運。在使用動(dòng)態(tài)分配的系統中，內存碎片經(jīng)常發(fā)生。目前，解決這個(gè)問(wèn)題最效的方法就是使用工具通過(guò)顯示系統中內存的使用情況來(lái)發(fā)現誰(shuí)是導致內存碎片的罪魁禍首，然后改進(jìn)相應的部分。
由于動(dòng)態(tài)內存管理的種種問(wèn)題，在嵌入式應用中，很多公司干脆就禁用malloc/free的以絕后患。
內存崩潰是內存使用最嚴重的結果，主要原因有數組訪(fǎng)問(wèn)越界、寫(xiě)已經(jīng)釋放的內存、指針計算錯誤、訪(fǎng)問(wèn)堆棧地址越界等等。這種內存崩潰造成系統故障是隨機的，而且很難查找，目前提供用于排查的工具也很少。
總之，如果要使用內存管理單元的話(huà)，必須要小心，并嚴格遵守它們的使用規則，比如誰(shuí)分配誰(shuí)釋放。
3.深入理解代碼優(yōu)化
講到系統穩定性，人們更多地會(huì )想到實(shí)時(shí)性和速度，因為代碼效率對嵌入式系統來(lái)說(shuō)太重要了。知道怎么優(yōu)化代碼是每個(gè)嵌入式軟件開(kāi)發(fā)人員必須具備的技能。就象女孩子減肥一樣，起碼知道她哪個(gè)地方最需要減，才能去購買(mǎi)減肥藥或器材來(lái)減掉它�？梢�(jiàn)，代碼優(yōu)化的前提是找到真正需要優(yōu)化的地方，然后對癥下藥，優(yōu)化相應部分的代碼。前面提到的profile(性能分析工具，一些功能齊全IDE都提供這種內置的工具)能夠記錄各種情況比如各個(gè)任務(wù)的CPU占用率、各個(gè)任務(wù)的優(yōu)先級是否分配妥當、某個(gè)數據被拷貝了多少次、訪(fǎng)問(wèn)磁盤(pán)多少次、是否調用了網(wǎng)絡(luò )收發(fā)的程序、測試代碼是否已經(jīng)關(guān)閉等等。
但是，profile工具在分析實(shí)時(shí)系統性能方面還是有不夠的地方。一方面，人們使用profile工具往往是在系統出現問(wèn)題即CPU耗盡之后，而profile工具本身對CPU占用較大，所以profile對這種情況很可能不起作用。根據Heisenberg效應，任何測試手段或多或少都會(huì )改變系統運行，這個(gè)對profiler同樣適用!
總之，提高運行效率的前提是你必須要知道CPU到底干了些什么干的怎么樣�！≡谇度胧杰浖_(kāi)發(fā)過(guò)程中，一般來(lái)說(shuō)，花在測試和花在編碼的時(shí)間比為3:1(實(shí)際上可能更多)。這個(gè)比例隨著(zhù)你的編程和測試水平的提高而不斷下降，但不論怎樣，軟件測試對一般人來(lái)講很重要。很多年前，一位開(kāi)發(fā)人員為了在對嵌入式有更深層次的理解，向Oracle詢(xún)問(wèn)了這樣的一個(gè)問(wèn)題:我怎么才能知道并懂得我的系統到底在干些什么呢? Oracle面對這個(gè)問(wèn)題有些吃驚，因為在當時(shí)沒(méi)有人這么問(wèn)過(guò)，而同時(shí)代的嵌入式開(kāi)發(fā)人員問(wèn)的最多的大都圍繞“我怎么才能使程序跑的更快”、“什么編譯器最好”等膚淺的問(wèn)題。所以，面對這個(gè)不同尋常卻異乎成熟的問(wèn)題，Oracle感到欣喜并認真回復了他:你的問(wèn)題很有深度很成熟，因為只有不斷地去深入理解才有可能不斷地提高水平。并且Oracle為了鼓勵這位執著(zhù)的程序員，把10條關(guān)于嵌入式軟件開(kāi)發(fā)測試的秘訣告訴了他:
1.懂得使用工具
2.盡早發(fā)現內存問(wèn)題
3.深入理解代碼優(yōu)化
4.不要讓自己大海撈針
5.重現并隔離問(wèn)題
6.以退為進(jìn)
7.確定測試的完整性
8.提高代碼質(zhì)量意味著(zhù)節省時(shí)間
文章來(lái)源于領(lǐng)測軟件測試網(wǎng) http://kjueaiud.com/
