Swift 自动引用计数(十四)
2014-06-20 16:59
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自动引用计数
当ARC回收了正在使用的实例,该实例的方法和属性将不能再被访问和操作,如果此时尝试使用,应用将会崩溃。为了确保使用中的实例不会被错误的销毁,ARC会跟踪和计算每一个实例正在被多少属性,常量和变量引用,将实例进行赋值的时候,都会对此实例创建强引用,只要强引用还在,实例是不允许被销毁的
弱引用必须声明为变量,表示其值在运行时会被修改,不能声明为常量,因为弱引用可以没有值,必须将弱引用声明为可选类型,可选类型是Swift中推荐使用的用来声明可能没有值的类型
1.工作机制
当创建一个类的实例,ARC就会分配一块内存来存储实例的信息,内存中包含实例的类型信息以及这个实例所有相关属性的值。当实例不再使用,ARC释放实例所占用的内存,并让释放的内存另作他用,确保不再使用的内存不会一直占用内存当ARC回收了正在使用的实例,该实例的方法和属性将不能再被访问和操作,如果此时尝试使用,应用将会崩溃。为了确保使用中的实例不会被错误的销毁,ARC会跟踪和计算每一个实例正在被多少属性,常量和变量引用,将实例进行赋值的时候,都会对此实例创建强引用,只要强引用还在,实例是不允许被销毁的
2.测试
class Person { let name: String init(name: String) { self.name = name println("\(name) is being initialized") } deinit { println("\(name) is being deinitialized") } } // 变量被定义为可选类型(Person?),他们的值会自动赋值为nil,暂时还不会引用到Person实例 var reference1: Person? var reference2: Person? var reference3: Person? // 当调用Person类的构造函数,Person类的新实例赋值给reference1变量,之间建立了一个强引用,保证Person实例不会被ARC销毁 reference1 = Person(name: "John Appleseed") // prints "John Appleseed is being initialized" // 当赋值给其他两个变量,该实例又多出两个强引用 reference2 = reference1 reference3 = reference1 // 通过给变量赋nil,断开强引用,现在还有一个,Person类还不会被销毁 reference1 = nil reference2 = nil // 最后一个强引用被断开,析构函数执行,Person实例被销毁 reference3 = nil // prints "John Appleseed is being deinitialized"
3.类实例之间的循环强引用
当两个类相互保持对方的强引用,让对方不被销毁,这就是循环强引用,可以通过定义类之间的关系为弱引用或者无主引用,代替强引用来解决循环强引用的问题class Person { let name: String init(name: String) { self.name = name } var apartment: Apartment? deinit { println("\(name) is being deinitialized") } } class Apartment { let number: Int init(number: Int) { self.number = number } var tenant: Person? deinit { println("Apartment #\(number) is being deinitialized") } } // 定义两个可选的变量,设定为以上两个类的实例,初始化为nil var john: Person? var number73: Apartment? // 赋值之后,john有一个指向Person实例的强引用,number73有一个指向Apartment实例的强引用 john = Person(name: "John Appleseed") number73 = Apartment(number: 73) // 感叹号用来访问可选变量john和number73中的实例,这样实例的属性才能被赋值 john!.apartment = number73 number73!.tenant = john // 当两个实例关联在一起,现在Person实例有一个指向Apartment实例的强引用,Apartment实例也有一个指向Person的强引用,断开john和number73变量所持有的强引用时,引用计数并不会降为0,实例也不会被ARC销毁,此时已经造成了内存泄露,Person和Apartment实例之间的强引用关系保留了下来并且不会被断开。 john = nil number73 = nil
4.解决实例间的循环强引用
4.1弱引用
弱引用不会牢牢保持住引用的实例,不会阻止ARC销毁被引用的实例,防止了引用变为循环强引用,在属性前面加 weak 关键字标明这是个弱引用弱引用必须声明为变量,表示其值在运行时会被修改,不能声明为常量,因为弱引用可以没有值,必须将弱引用声明为可选类型,可选类型是Swift中推荐使用的用来声明可能没有值的类型
class Person { let name: String init(name: String) { self.name = name } var apartment: Apartment? deinit { println("\(name) is being deinitialized") } } class Apartment { let number: Int init(number: Int) { self.number = number } weak var tenant: Person? deinit { println("Apartment #\(number) is being deinitialized") } } var john: Person? var number73: Apartment? john = Person(name: "John Appleseed") number73 = Apartment(number: 73) john!.apartment = number73 number73!.tenant = john // Person实例保存着对Apartment实例的强引用,但是Apartment只是对Person实例的弱引用,当断开john变量所保持的强引用时,再没有指向Person实例的强引用了 john = nil // prints "John Appleseed is being deinitialized" // 此时也没有指向Apartment实例的强引用,该实例也会被销毁 number73 = nil // prints "Apartment #73 is being deinitialized"
4.2无主引用
和弱引用不同,无主引用是永远都有值的,不能声明为可选类型,在前面加 unowned 关键字表示这是一个无主引用class Customer { let name: String var card: CreditCard? init(name: String) { self.name = name } deinit { println("\(name) is being deinitialized") } } class CreditCard { let number: Int unowned let customer: Customer init(number: Int, customer: Customer) { self.number = number self.customer = customer } deinit { println("Card #\(number) is being deinitialized") } } var john: Customer? // Customer实例拥有对CreditCard实例的强引用,而CreditCard实例拥有对Customer实例的无主引用,当断开john变量持有的强引用,就没有指向Customer实例的强引用了 john = Customer(name: "John Appleseed") john!.card = CreditCard(number: 1234_5678_9012_3456, customer: john!) john = nil // prints "John Appleseed is being deinitialized" // prints "Card #1234567890123456 is being deinitialized"
4.3无主引用以及显式展开的可选属性
class Country { let name: String let capitalCity: City! init(name: String, capitalName: String) { self.name = name self.capitalCity = City(name: capitalName, country: self) } } class City { let name: String unowned let country: Country init(name: String, country: Country) { self.name = name self.country = country } } var country = Country(name: "Canada", capitalName: "Ottawa") println("\(country.name)'s capital city is called \(country.capitalCity.name)") // prints "Canada's capital city is called Ottawa"
5.闭包引起的循环强引用
将一个闭包赋值给类实例的某个属性,并且这个闭包中又实用了该实例也有可能会发生循环强引用。这个闭包可能访问了实例的某个属性,或者调用了实例的某个方法,导致了闭包捕获self,从而产生了循环强引用。因为闭包和类相似都是引用类型,当把一个闭包赋值给某个属性,也把一个引用赋值给了这个闭包class HTMLElement { let name: String let text: String? @lazy var asHTML: () -> String = { if let text = self.text { return "<\(self.name)>\(text)</\(self.name)>" } else { return "<\(self.name) />" } } init(name: String, text: String? = nil) { self.name = name self.text = text } deinit { println("\(name) is being deinitialized") } } // 实例asHTML属性持有闭包的强引用,但闭包体内使用了self,因此该闭包占用了self,意味着闭包反过来持有了HTMLElement实例的强引用,这样对象就产生了循环强引用 var paragraph: HTMLElement? = HTMLElement(name: "p", text: "hello, world") println(paragraph!.asHTML()) // prints "<p>hello, world</p>" paragraph = nil
6.解决闭包引起的循环强引用
在定义闭包时同时定义占有列表作为闭包的一部分,占有列表定义了闭包体内占有一个或多个引用类型的规则6.1定义占有列表
占有列表中的每个元素都有weak或unowner关键字和实例的引用成对组成// 占有列表放置在闭包参数列表和返回类型之前 @lazy var someClosure: (Int, String) -> String = { [unowned self] (index: Int, stringToProcess: String) -> String in // closure body goes here } // 如果闭包没有指定参数列表或者返回类型,通过上下文判断,占有列表放在闭包开始的地方,跟着是关键字 in @lazy var someClosure: () -> String = { [unowned self] in // closure body goes here }
6.2弱引用和无主引用
class HTMLElement { let name: String let text: String? @lazy var asHTML: () -> String = { [unowned self] in if let text = self.text { return "<\(self.name)>\(text)</\(self.name)>" } else { return "<\(self.name) />" } } init(name: String, text: String? = nil) { self.name = name self.text = text } deinit { println("\(name) is being deinitialized") } } var paragraph: HTMLElement? = HTMLElement(name: "p", text: "hello, world") println(paragraph!.asHTML()) // prints "<p>hello, world</p>" paragraph = nil // prints "p is being deinitialized"
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