swift详解之九---------------自动引用计数、循环引用
自动引用计数、循环引用(这个必须理解,必须看)
注:本文详细介绍自动引用计数,以及各种循环引用问题。一网打尽!
1、 自动引用计数原理
Swift 使用ARC机制来跟踪和管理你的内存,一般情况下,Swift 的内存管理机制会一直起着作用,你无须自己来考虑内存的管理。ARC 会在类的实例不再被使用时,自动释放其占用的内存。
然而,在少数情况下,ARC 为了能帮助你管理内存,需要更多的关于你的代码之间关系的信息。本章描述了这些情况,并且为你示范怎样启用 ARC 来管理你的应用程序的内存。
为了确保在使用中的实例不会被销毁 , ARC会跟踪和计算每一个实例正在被多少属性、常量或者变量所使用,直到引用计数为 0 ,ARC就会销毁这个实例
所以,无论你将实例赋值给属性、变量或者常量的时候,他们都回创建此实例的强引用 ,会将实例保持住(引用计数+1) 只要强引用还在,实例是不允许销毁的 。
下面来看一个例子就能轻松理解啦!
class Student{
var name:String
init(name:String){
self.name = name;
print("\(name) 实例被创建了 ")
}
deinit{
print("\(self.name) 实例被销毁啦!!!")
}
}
var st1:Student?
var st2:Student?
var st3:Student?
//这里是一个强引用
st1 = Student(name:"张三") //张三 实例被创建了
st2 = st1
st3 = st1
//现在Student有三个强引用了
st1=nil;
st2=nil
//将这两个释放 ,这时候还有一个强引用
st3 = nil //张三 实例被销毁啦!!!
//这时候所有的强引用都释放 , 则释放这个实例
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这里注释写的很清楚 , 只有当所有的强引用释放掉 ,ARC才会释放这个实例
我们有时候会写出循环强引用的代码 。 如果两个实例互相持有对方的强引用 ,所以每个实例都会让对方一直存在着,一直不会被销毁 ,这就是所谓的循环强引用 。
2 、类实例之间的循环强引用
这时候你可以定义类之间的关系为弱引用或者无主引用,以替代强引用。从而解决循环强引用的问题 。
下面我们先来了解一下他是怎么产生的 :
class Animal {
var name:String
var food:Food?
init(name:String){
self.name = name
}
deinit{
print("Animal 被销毁啦")
}
}
class Food {
var name:String
var animal:Animal?
init(name:String){
self.name = name
}
deinit{
print("Food 被销毁啦 ")
}
}
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这里在Animal类中引用了Food 在Food中引用了Animal ,都是强引用
var dog:Animal? = Animal(name: "dog")
var dogFood:Food? = Food(name: "meat")
dog!.food = dogFood
dogFood!.animal=dog
dog = nil
dogFood = nil
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然而并不会调用析构函数 ,循环引用会一直阻止这两个实例被销毁 应用程序造成了内存泄露
- 解决循环强引用问题
Swift提供了两种办法来解决这个问题 弱引用 和 无主引用 对于生命周期中会变成nil的实例 使用弱引用 ,对于初始化赋值后。再也不会被赋值为nil的实例使用无主引用。
a 、弱引用
class Animal1 {
var name:String
var food:Food1?
init(name:String){
self.name = name
}
deinit{
print("Animal1 被销毁啦")
}
}
class Food1 {
var name:String
weak var animal:Animal1?
init(name:String){
self.name = name
}
deinit{
print("Food1 被销毁啦 ")
}
}
var dog1:Animal1? = Animal1(name: "dog")
var dogFood1:Food1? = Food1(name: "meat")
dog1!.food = dogFood1
dogFood1!.animal=dog1
dogFood1 = nil
dog1 = nil
//Animal1 被销毁啦
//Food1 被销毁啦
//哈哈 两个都可以被销毁啦
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b 、无主引用
无主引用也不会牢牢保持住引用的实例 , 和弱引用不同 ,无主引用永远是有值得 。无主引用总是被定义位非可选类型 。你可以在声明的时候在前面加上关键字 unowend
来表示这是个无主引用
ARC无法在实例销毁的时候将它设置位nil 因为非可选的变量永远不能被赋值为nil ,但是在实例销毁后也是无法用这个实例去访问无主引用的, 如果你强制访问 会报运行时错误
class Customer {
var name:String
var card:Card?
init(name:String){
self.name = name
}
deinit{
print("Customer 被销毁")
}
}
class Card {
var name:String
unowned var customer:Customer //一个卡肯定要对应一个顾客
init(name:String,cus:Customer){
self.name = name
self.customer = cus
}
deinit{
print("Card 被销毁")
}
}
var customer:Customer? = Customer(name: "张三")
var card:Card? = Card(name: "招商银行金卡", cus: customer!)
customer!.card = card
customer = nil
card = nil
//Customer 被销毁
//Card 被销毁
//card!.customer //fatal error: unexpectedly found nil while unwrapping an Optional value
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这个也被顺利的销毁 ,当销毁后再取访问的时候就不能访问了
前面两种解决循环引用的场景 ,第一种是两个都允许为nil , 第二个是有一个不允许为nil,但是如果两个属性都不允许位nil ,初始化完成后永远不能为nil ,这时候就需要一个类使用无主 , 另一个使用隐式解析可选属性
c、隐式解析可选属性
class Country{
var name:String
var city:City!
init(name:String,cityName:String){
self.name = name
self.city = City(name: cityName, country: self)
}
deinit{
print("Country 被销毁啦 ")
}
}
class City{
var name:String
unowned var country:Country
init(name:String,country:Country){
self.name = name
self.country=country
}
deinit{
print("City 被销毁啦")
}
}
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var country:Country? = Country(name: "China", cityName: "ShangHai")
//这一条语句创建了两个实例
var city = country!.city
print(city.country.name) //China
city = nil
country!.city = nil //City 被销毁啦
country = nil //Country 被销毁啦
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这里注释都写的很清楚,代码很简单 ,就不再赘述
3、闭包引起的循环强引用
循环强引用还会发生在你将一个闭包赋值给一个类的属性 , 闭包中又使用了这个类的实例 ,其实 这跟之前的是一样的 ,因为闭包也是引用类型的 , 你把一个引用类型赋值给一个属性 ,然后在这个引用类型中使用这个实例 ,两个强引用一直有效.
使用闭包捕获列表可以解决这个问题
下面看看 这个问题是怎么产生的 .
class Book{
var name:String
//这里定义为lazy才可以使用self 。在构造器第一阶段还不能使用self
lazy var oldName:Void -> String = {
return "old\(self.name)"
}
init(name:String){
self.name = name
}
deinit{
print("Book 被销毁了")
}
}
var book:Book? = Book(name: "Swift书")
print(book!.oldName()) //oldSwift书
//oldName是一个闭包
book = nil
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这时候并没有打印出析构方法的句子。明显产生了循环引用
解决办法 :
定义捕获列表:捕获列表中的每一项都由一对元素组成 ,一个是weak 或者 unowned ,另一个是类的实例或者初始化变量
class Book1{
var name:String
//这里定义为lazy才可以使用self 。在构造器第一阶段还不能使用self
lazy var oldName:Void -> String = {
[unowned self] in
return "old\(self.name)"
}
init(name:String){
self.name = name
}
deinit{
print("Book 被销毁了")
}
}
var book1:Book1? = Book1(name: "Swift书")
print(book1!.oldName()) //oldSwift书
//oldName是一个闭包
book1 = nil //Book 被销毁了
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这时会就被顺利销毁了
看下语法 :
@lazy var someClosure: (Int, String) -> String = {
[unowned self] (index: Int, stringToProcess: String) -> String in
// closure body goes here
}
@lazy var someClosure: () -> String = {
[unowned self] in
// closure body goes here
}
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按照上述两种语法就可以了。
当闭包和捕获的实例总是互相引用时并且总是同时销毁时,将闭包内的捕获定义为无主引用。
相反的,当捕获引用有时可能会是nil时,将闭包内的捕获定义为弱引用。弱引用总是可选类型,并且当引用的实例被销毁后,弱引用的值会自动置为nil。这使我们可以在闭包内检查它们是否存在
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