OC底层原理 学习大纲
- 上一节 ，详细介绍了
TaggedPointer、retain、release、dealloc。本节，我们将介绍:
- ARC & MRC
- strong & weak
- 强弱引用
准备工作:
- 可编译的
objc4-781源码: https://www.jianshu.com/p/45dc31d91000
1. ARC & MRC
Objective-C提供了两种内存管理机制：
-
MRC（Mannul Reference Counting手动管理引用计数） -
ARC（Automatic Reference Counting自动管理引用计数）
MRC(手动管理引用计数)
- 通过
alloc、new、copy、mutableCopy生成的对象，持有时，需要使用retain、release、autoRelease管理引用计数
retain：对象的引用计数+1release：对象的引用计数-1autoRelease：自动对作用域内的对象进行一次retain和release操作。
MRC模式下，必须遵守：谁创建，谁释放，谁引用，谁管理
ARC(自动管理引用计数)
ARC在WWDC2011上公布，iOS5系统引入的自动管理机制，是LLVM和Runtime配合的结果，在编译期和运行时都会进行内存管理。ARC中禁止手动调用retain、release、retainCount、dealloc，转而使用weak、strong属性关键字。
- 现在都是直接使用
ARC，由系统自动管理引用计数了。
2. strong & weak
- 关于
strong和weak，可以在objc4源码中进行探索。 现在将流程图和总结记录一下：
2.1 weak
-
weak是不处理(对象)的引用计数，而是使用一个哈希结构的弱引用表进行信息的保存。 - 当
对象本身的引用计数为0时，调用dealloc函数，触发weak表的释放。
weak流程.png
弱引用表的存储细节
weak使用weakTable弱引用表进行存储信息，是sideTable散列表(哈希表)结构。- 创建
weak_entry_t，将referent引用计数加入到weak_entry_t的数组inline_referrers中。- 支持
weak_table扩容，把new_entry加入到weak_table中
2.2 strong
-
strong修饰，实际是新值的retain和旧值的release:
image.png
总结：
weak：不处理引用计数，使用弱引用表进行信息存储，dealloc时移除记录。strong:内部使用retain和release进行引用计数的管理。
- 关于
retain、release、dealloc的内容，请移步 OC底层原理三十五：内存管理（TaggedPointer、引用计数）
3. 强弱引用
- 以
NSTimer（计时器）为切入点，代码案例：
- (void)createTimer {
self.timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:weakSelf selector:@selector(fireHome) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:self.timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
- (void)fireHome{
num++;
NSLog(@"hello word - %d",num);
}
- (void)dealloc{
[self.timer invalidate];
self.timer = nil;
NSLog(@"%s",__func__);
}
NSTimer创建后，需要手动加入到Runloop中才可以运行，但timer会使得当前控制器不走dealloc方法，导致timer和控制器都无法释放。
下面，我们就来解决2个问题:
- 为什么?(
timer加入后，控制器无法释放) - 如何解决?
3.1 强持有
拓展：
无法释放，一般是循环引用导致(可参考 循环引用)
(注意：self作为参数传入，不会被【自动持有】，除非内部手动强引用了self。)
- 而
NSTimer的timerWithTimeInterval:target:selector:userInfo:repeats:方法，就手动强引用了self
image.png
一般来说，
循环引用可以通过加入弱引用对象，打断循环：self -> timer ->加入weakself-> self对，
原理没错。但前提是：timer�仅被self持有，且timer仅拷贝weakself指针！很不巧：
- 当前
timer除了被self持有，还被加入了[NSRunLoop currentRunLoop]中- 当前
timer直接指向self的内存空间，是对内存进行强持有，而不是简单的指针拷贝。
所以currentRunLoop没结束，timer就不会释放，self的内存空间也不会释放。
block捕获外界变量：捕捉的是指针地址。timer捕捉的是对象本身（内存空间）
3.2 解决方法
方法1：didMoveToParentViewController手动打断循环
- (void)didMoveToParentViewController:(UIViewController *)parent{
// 无论push 进来 还是 pop 出去 正常跑
// 就算继续push 到下一层 pop 回去还是继续
if (parent == nil) {
[self.timer invalidate];
self.timer = nil;
NSLog(@"timer 走了");
}
}
方法2：不加入Runloop，使用官方闭包API
- (void)createTimer{
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
NSLog(@"timer fire - %@",timer);
}];
}
方法3：中介者模式（不使用self）
- 既然
timer会强持有对象（内存空间），我们就给他一个中介者的内存空间,让他碰不到self,我们再对中介者操作和释放。 -
HTTimer.h文件：
@interface HTTimer : NSObject
+ (instancetype)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)repeats;
- (void)invalidate;
- (void)fire;
@end
-
HTTimer.m文件：
@interface HTTimer ()
@property (nonatomic, strong) NSTimer * timer;
@property (nonatomic, weak) id aTarget;
@property (nonatomic, assign) SEL aSelector;
@end
@implementation HTTimer
+ (instancetype)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)timeInterval target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)repeats {
HTTimer * timer = [HTTimer new];
timer.aTarget = aTarget;
timer.aSelector = aSelector;
timer.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:timeInterval target:timer selector:@selector(run) userInfo:userInfo repeats:repeats];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer.timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
return timer;
}
- (void)run {
//如果崩在这里，说明你没有在使用Timer的VC里面的deinit方法里调用invalidate方法
if(![self.aTarget respondsToSelector:_aSelector]) return;
// 消除警告
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Warc-performSelector-leaks"
[self.aTarget performSelector:self.aSelector];
#pragma clang diagnostic pop
}
- (void)fire {
[_timer fire];
}
- (void)invalidate {
[_timer invalidate];
_timer = nil;
}
- (void)dealloc
{
// release环境下注释掉
NSLog(@"计时器已销毁");
}
@end
- 使用方法：
@interface TimerViewController ()
@property (nonatomic, strong) HTTimer * timer;
@end
@implementation TimerViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 创建
self.timer = [HTTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(fireHome) userInfo:nil repeats:YES];
}
- (void)fireHome{
NSLog(@"hello word" ); // 调用
}
- (void)dealloc{
// 释放
[self.timer invalidate];
NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
image.png
方法4 NSProxy虚基类
- 与
NSObject同级，但内部什么都没有，但是可以持有对象，并将消息全部转发给对象。
(ps： 我啥也没有，但我也是对象，我可以把你需求全部传递给能办事的对象)
这就是代理模式，timer持有代理，代理weak弱引用持有self，再把所有消息转发给self。
-
HTProxy.h文件
@interface HTProxy : NSProxy
/// 麻烦把消息转发给`object`
+ (instancetype)proxyWithTransformObject:(id)object;
@end
-
HTProxy.m文件
#import "HTProxy.h"
@interface HTProxy ()
@property (nonatomic, weak) id object; // 弱引用object
@end
@implementation HTProxy
/// 麻烦把消息转发给`object`
+ (instancetype)proxyWithTransformObject:(id)object {
HTProxy * proxy = [HTProxy alloc];
proxy.object = object;
return proxy;
}
// 消息转发。 （所有消息，都转发给object去处理）
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
return self.object;
}
// 消息转发 self.object(可以利用虚基类，进行数据收集)
//- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel{
//
// if (self.object) {
// }else{
// NSLog(@"麻烦收集 stack111");
// }
// return [self.object methodSignatureForSelector:sel];
//
//}
//
//- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation{
//
// if (self.object) {
// [invocation invokeWithTarget:self.object];
// }else{
// NSLog(@"麻烦收集 stack");
// }
//
//}
-(void)dealloc {
NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
- 使用方法：
@interface TimerViewController ()
@property (nonatomic, strong) HTProxy * proxy;
@property (nonatomic, strong) NSTimer * timer;
@end
@implementation TimerViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 创建虚基类代理
self.proxy = [HTProxy proxyWithTransformObject: self];
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self.proxy selector:@selector(fireHome) userInfo:nil repeats:YES];
}
- (void)fireHome{
NSLog(@"hello word" ); // 调用
}
- (void)dealloc{
// 释放
[self.timer invalidate];
NSLog(@"%s",__func__);
}
@end
image.png
虚基类的代理模式使用非常方便，使用场景也很多。（注意proxy中是weak弱引用object）下一节，介绍
自动释放池和runloop