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内存管理引出的问题

时间:2015-11-10 20:53:40      阅读:349      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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      一、内存管理可以追溯到手动内存管理(Manual Retain Release,简称 MRR)。在 MRR,开发者创建的每一个对象,需要声明其拥有权,从而保持对象存在于内存中,当对象不再需要的时候撤销拥有权释放它。MRR 通过引用计数系统实现这套拥有权体系,也就是说每个对象有个计数器,通过计数加1表明被一个对象拥有,减1表明不再持有。当计数为零,对象将被释放。由于手动管理内存实在太烦人,因此苹果推出了自动引用计数(ARC)来解放开发者,不再需要开发者手动添加 retain 和 release 操作,从而可以专注于 App 开发。在 ARC,开发者将会定义一个变量为“strong”或“weak”。一个 weak 弱引用无法 retain 对象,而 strong 引用会 retain 这个对象,并将其引用计数加一。

     二、ARC 令许多开发者(包括我)感到失望的地方之一是苹果保留了用 ARC 来进行内存管理。ARC 很不幸地没有包括一个循环引用检测器,所以很容易就会产生循环引用,因此迫使开发者在写代码的时候采取一些特别的防范措施。

     三、ARC已经出来很久了,自动释放内存的确很方便,但是并非绝对安全绝对不会产生内存泄露。导致iOS对象无法按预期释放的一个无形杀手是——循环引用。循环引用可以简单理解为A引用了B,而B又引用了A,双方都同时保持对方的一个引用,导致任何时候引用计数都不为0,始终无法释放。若当前对象是一个ViewController,则在dismiss或者pop之后其dealloc无法被调用,在频繁的push或者present之后内存暴增,然后APP就duang地挂了。下面列举我们变成中比较容易碰到的三种循环引用的情形。

(1)计时器NSTimer
一方面,NSTimer经常会被作为某个类的成员变量,而NSTimer初始化时要指定self为target,容易造成循环引用。 另一方面,若timer一直处于validate的状态,则其引用计数将始终大于0。先看一段NSTimer使用的例子(ARC模式):
#import <Foundation/Foundation.h> 
2@interface Friend : NSObject 
3- (void)cleanTimer; 
4@end
1#import "Friend.h"
2@interface Friend () 
3
4NSTimer *_timer; 
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6@end 
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8@implementation Friend 
9-(id)init 
10
11if(self =[super init]) { 
12_timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1target:self selector:@selector(handleTimer:) 
13userInfo:nil repeats:YES]; 
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15returnself; 
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18- (void)handleTimer:(id)sender 
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20NSLog(@"%@ say: Hi!", [self class]); 
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22- (void)cleanTimer 
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24[_timer invalidate]; 
25_timer =nil; 
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27- (void)dealloc 
28
29[self cleanTimer]; 
30NSLog(@"[Friend class] is dealloced"); 
31}
在类外部初始化一个Friend对象,并延迟5秒后将friend释放(外部运行在非arc环境下)
1Friend *f =[[Friend alloc] init]; 
2dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 5*NSEC_PER_SEC), dispatch_get_main_queue(), ^{
4[f release]; 
5});
我们所期待的结果是,初始化5秒后,f对象被release,f的dealloc方法被调用,在dealloc里面timer失效,对象被析构。但结果却是如此:
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2015-03-18 18:00:35.300 WZLCodeLibrary[41422:3390529] Friend say: Hi!
2015-03-18 18:00:36.299 WZLCodeLibrary[41422:3390529] Friend say: Hi!
2015-03-18 18:00:37.300 WZLCodeLibrary[41422:3390529] Friend say: Hi!
2015-03-18 18:00:38.299 WZLCodeLibrary[41422:3390529] Friend say: Hi!
2015-03-18 18:00:39.299 WZLCodeLibrary[41422:3390529] Friend say: Hi!//运行了5次后没按照预想的停下来
2015-03-18 18:00:40.299 WZLCodeLibrary[41422:3390529] Friend say: Hi!
2015-03-18 18:00:41.300 WZLCodeLibrary[41422:3390529] Friend say: Hi!
2015-03-18 18:00:42.300 WZLCodeLibrary[41422:3390529] Friend say: Hi!
2015-03-18 18:00:43.299 WZLCodeLibrary[41422:3390529] Friend say: Hi!
2015-03-18 18:00:44.300 WZLCodeLibrary[41422:3390529] Friend say: Hi!<br />.......根本停不下来.....
这是为什么呢?主要是因为从timer的角度,timer认为调用方(Friend对象)被析构时会进入dealloc,在dealloc可以顺便将timer的计时停掉并且释放内存;但是从Friend的角度,他认为timer不停止计时不析构,那我永远没机会进入dealloc。循环引用,互相等待,子子孙孙无穷尽也。问题的症结在于-(void)cleanTimer函数的调用时机不对,显然不能想当然地放在调用者的dealloc中。一个比较好的解决方法是开放这个函数,让Friend的调用者显式地调用来清理现场。如下:
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5
Friend *f = [[Friend alloc] init];
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 5*NSEC_PER_SEC), dispatch_get_main_queue(), ^{
[f cleanTimer];
[f release];
});
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(2)block
block在copy时都会对block内部用到的对象进行强引用(ARC)或者retainCount增1(非ARC)。在ARC与非ARC环境下对block使用不当都会引起循环引用问题,一般表现为,某个类将block作为自己的属性变量,然后该类在block的方法体里面又使用了该类本身,简单说就是self.someBlock = ^(Type var){[self dosomething];或者self.otherVar = XXX;或者_otherVar = ...};block的这种循环引用会被编译器捕捉到并及时提醒。举例如下,依旧以Friend类为例子:
#import"Friend.h"
@interfaceFriend () @property (nonatomic) NSArray *arr; 
@end
@implementationFriend 
- (id)init { if(self =[super init]) { self.arr = @[@111, @222, @333]; self.block = ^(NSString *name){ NSLog(@"arr:%@", self.arr); }; } returnself; }
我们看到,在block的实现内部又使用了Friend类的arr属性,xcode给出了warning, 运行程序之后也证明了Friend对象无法被析构:
技术分享
网上大部分帖子都表述为"block里面引用了self导致循环引用",但事实真的是如此吗?我表示怀疑,其实这种说法是不严谨的,不一定要显式地出现"self"字眼才会引起循环引用。我们改一下代码,不通过属性self.arr去访问arr变量,而是通过实例变量_arr去访问,如下:
技术分享
由此我们知道了,即使在你的block代码中没有显式地出现"self",也会出现循环引用!只要你在block里用到了self所拥有的东西!但对于这种情况,目前我不知道该如何排除掉循环引用,因为我们无法通过加__weak声明或者__block声明去禁止block对self进行强引用或者强制增加引用计数。对于self.arr的情况,我们要分两种环境去解决:
1)ARC环境下:ARC环境下可以通过使用_weak声明一个代替self的新变量代替原先的self,我们可以命名为weakSelf。通过这种方式告诉block,不要在block内部对self进行强制strong引用:(如果要兼容ios4.3,则用__unsafe_unretained代替__weak,不过目前基本不需考虑这么low的版本)
1self.arr = @[@111, @222, @333]; 
2__weak typeof(self) weakSelf=self; 
3self.block = ^(NSString *name){ 
4NSLog(@"arr:%@", weakSelf.arr); 
5};
2)MRC环境下:解决方式与上述基本一致,只不过将__weak关键字换成__block即可,这样的意思是告诉block:小子,不要在内部对self进行retain了!
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(3)委托delegate
在委托问题上出现循环引用问题已经是老生常谈了,本文也不再细讲,规避该问题的杀手锏也是简单到哭,一字诀:声明delegate时请用assign(MRC)或者weak(ARC),千万别手贱玩一下retain或者strong,毕竟这基本逃不掉循环引用了!
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内存管理引出的问题

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