cocos-js,内存管理1---引用计数方式

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一.开篇引题

在理解cocos2dx的内存管理机制之前,我们可以先了解下c++中变量的内存空间的分配问题.

我们在c++中写一个类,可以在栈上分配内存空间也可以使用new在堆上分配内存空间，如果类对象是在栈上分配的内存空间，这个内存空间的管理就不是我们的事了，但如果是在堆上分配的内存空间，当然需要我们来手动的delete了！

问题来了,cocos2dx如何管理内存:

cocos2dx采用的是在堆上分配内存空间,既然在堆上分配内存空间，那么如何管理这个内存空间，什么时候应该释放就是个问题了！在程序中，当我们创建了一个对象的时候，这块内存空间经常是被不同的对象引用，如果删除的早了，有对象还在引用这块内存空间那么程序必然要崩溃！所以cocos2dx引入了引用计数的内存管理机制。

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二.示例讲解

1.c++代码示例

//对象创建的时候引用计数被设置为1，这个是在它的构造函数中完成的，它会先调用父类Ref的构造函数
//Ref::Ref()
//: _referenceCount(1) 
Node * node = new Node();
("retain count:%d", node->getReferenceCount());

//调用retain方法的时候引用计数增加1
node->retain();
log("retain count:%d", node->getReferenceCount());

//调用release方法的时候引用计数减1，当这个引用计数减为0的时候，在release方法中会delete掉这个对象
node->release();
log("retain count:%d", node->getReferenceCount());

//当我们调用autorelease方法的时候会调用这段代码
//PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->addObject(this);
//调用autorelease方法的时候对象会被放到自动回收池中，这个自动回收池在每帧结束的时候会调用一次对象的release方法
node->autorelease();
log("retain count:%d", node->getReferenceCount());

大家经常说的自动回收机制, 也就是上边的autorelease方法,当我们调用了autorelease方法以后，我们的对象就会放到这个内存回收池中，当一帧结束的时候这个内存回收池就会释放掉，这个时候在内存回收池中的对象就会被release一下，也就是说引用计数就会减1，如果这个时候引用计数为0，就会删除对象了。如果引用计数不为0的话对象是不会被删除的.

void DisplayLinkDirector::mainLoop()
{
    if (_purgeDirectorInNextLoop)
    {
        _purgeDirectorInNextLoop = false;
        purgeDirector();
    }
    else if (_restartDirectorInNextLoop)
    {
        _restartDirectorInNextLoop = false;
        restartDirector();
    }
    else if (! _invalid)
    {
        drawScene();

        // release the objects
        PoolManager::getInstance()->getCurrentPool()->clear();
    }
}

void AutoreleasePool::clear()
{
#if defined(COCOS2D_DEBUG) && (COCOS2D_DEBUG > 0)
    _isClearing = true;
#endif
    std::vector releasings;
    releasings.swap(_managedObjectArray);
    for (const auto &obj : releasings)
    {
        obj->release();
    }
#if defined(COCOS2D_DEBUG) && (COCOS2D_DEBUG > 0)
    _isClearing = false;
#endif
}

下面我们来看一下，通常我们的代码都是怎么写的，来看看这个自动回收机制怎么就做到自动回收了！

//在create的时候调用了sprite的autorelease方法
CCSprite * sprite = CCSprite::create("HelloWorld.png");
CCLog("retain count:%d",sprite->getReferenceCount()); //retain 1
this->addChild(sprite);
CCLog("retain count:%d",sprite->getReferenceCount()); //retain 2

首先我们需要分析一下上边的代码，调用了create工厂方法以后，内部的实现是先new一个CCSprite的对象，这个时候引用计数加1，然后调用autorelease方法，将这个对象放到了自动回收池中，因为这一帧还没有结束，当然引用计数就还是1，所以打印的结果就是1，当我们调用addChild的时候，传入这个CCSprite对象，这个时候在当前层接受了这个对象以后会把它的引用计数加1，表明当前层正在使用这块内存空间，所以现在的retain就是2了。当这一帧结束的时候自动回收池会将对象的引用计数-1，所以现在就只有CCLayer在引用这个对象了，当CCLayer析构的时候，它会调用这个对象的release方法，这个时候当然就会删除了这个CCSprite对象了。所以什么是自动回收机制呢，自动就是在这一帧结束的时候将对象开始new的时候加的那个引用计数减掉，而让引擎中持有对象引用的其他类去管理这个对象，当持有者析构的时候就删除引用，引擎中的类负责retain和release，这个也算是自动吧！下面就是create方法的实现:

Node * Node::create()
{
    Node * ret = new (std::nothrow) Node();
    if (ret && ret->init())
    {
        ret->autorelease();
    }
    else
    {
        CC_SAFE_DELETE(ret);
    }

    return ret;
}

有可能有的人又会问,在new 一个node后可不可以就让它的引用计数为0,而不需要调用autorelease方法呢?
如果这样做的话就可能有这种现象发生,当你无意中 new 了一个node后,却忘记使用它,这样它就不会自动回收,而一直占用着内存,造成内存泄漏.

我们再来看下addChild时引用计数+1,removeChild时引用计数-1相关的代码:

在addChild方法里有一句this->insertChild(child, localZOrder);
在insertChild方法里有一句_children.pushBack(child);
最后在pushBack方法里:
void pushBack(T object)
{
    CCASSERT(object != nullptr, "The object should not be nullptr");
    _data.push_back( object );
    object->retain();
}

2.JS代码示例

我们先来看JS的模板工程代码:

var HelloWorldLayer = cc.Layer.extend({
    sprite:null,
    ctor:function () {
        //////////////////////////////
        // 1. super init first
        this._super();

        /////////////////////////////
        // 2. add a menu item with "X" image, which is clicked to quit the program
        //    you may modify it.
        // ask the window size
        var size = cc.winSize;

        // add a "close" icon to exit the progress. it's an autorelease object
        var closeItem = new cc.MenuItemImage(
            res.CloseNormal_png,
            res.CloseSelected_png,
            function () {
                cc.log("wade getReferenceCount1:"+helloLabel.getReferenceCount())
                cc.log("wade getReferenceCount2:"+this.sprite.getReferenceCount())
            }, this);
        closeItem.attr({
            x: size.width - 20,
            y: 20,
            anchorX: 0.5,
            anchorY: 0.5
        });

        var menu = new cc.Menu(closeItem);
        menu.x = 0;
        menu.y = 0;
        this.addChild(menu, 1);

        /////////////////////////////
        // 3. add your codes below...
        // add a label shows "Hello World"
        // create and initialize a label
        // var helloLabel = new cc.LabelTTF("Hello World", "Arial", 38);
        var helloLabel = cc.LabelTTF.create("Hello World", "Arial", 38);
        // position the label on the center of the screen
        helloLabel.x = size.width / 2;
        helloLabel.y = size.height / 2 + 200;
        // add the label as a child to this layer
        this.addChild(helloLabel, 5);

        cc.log("wade getReferenceCount1:"+helloLabel.getReferenceCount())

        // add "HelloWorld" splash screen"
        this.sprite = new cc.Sprite(res.HelloWorld_png);
        this.sprite.attr({
            x: size.width / 2,
            y: size.height / 2
        });
        this.addChild(this.sprite, 0);
        cc.log("wade getReferenceCount2:"+this.sprite.getReferenceCount())


        return true;
    }
});

getReferenceCount这个方法就是获取引用计数的,在Ref类中,对于上面的例子,当我们输出计数时,会发现此时都是2.
但是当我们点击关闭按钮的时候,引用计数都是1了,说明在创建的时候就调用了autorelease方法,JS的底层对cocos引擎已经为我们封装了一层.