Objective-C在ARC下的循环引用问题

虽然之前有过做iOS的开发,但是并不熟练,有很多问题没有搞清楚,今天遇到循环引用问题,就研究了一下,搞明白了很多以前模糊的问题。

环境

  • ARC
  • Xcode 7

引用方式

我们一般使用的引用方式有strongweakassigncopy,它们的区别如下。
strong: 强引用,会导致引用计数器+1。
weak: 弱引用,不会增加引用计数器,当引用计数器为0的时候会置为nil,防止BAD_ACCESS
assign: 和weak类似,一般用于基本数据类型,引用计数器为0时不会置为nil,如果对引用类型使用assign容易引发BAD_ACCESS
copy: 复制一份引用计数器为1的副本。

循环引用

简单来说,循环引用就是你持有我,我持有你,你和我的引用计数都是1,谁都无法释放。这种情况一般在delegate上出现,解决办法就是使用weak,比如UITableViewdelegate就是weak

@property (nonatomic, weak, nullable) id <UITableViewDelegate> delegate;

一般我们会将ViewController实现UITableViewDelegate协议,我们会写类似下面这样的代码。

self.tableView.delegate = self;

如果UITableViewdelegatestrong,就会造成循环引用,self持有tableViewtableView持有self

我的发现

既然用weak就可以解决问题,那么我们自己写这种dalegate的时候都用weak好了,我之前就是这么认为的,之前不太懂背后这些引用balabala的东西,以为就用weak就万事大吉了,然而遇到一个bug让我发现自己太年轻,我用命令行程序简单模拟一下当时的�情况。

有一个Task类,用来处理一个耗时任务,它有一个delegate属性,用于任务结束后回调给调用者告知任务执行完成了,这里delegate使用了weak修饰。Taskstart方法就是开启一个子线程,去执行一个耗时任务,这里模拟就sleep了两秒钟,然后调用delegate任务完成。

@protocol TaskDelegate <NSObject>

- (void)taskCompleted;

@end

@interface Task : NSObject

@property (nonatomic, weak) id<TaskDelegate> delegate;

- (void)start;

@end

@implementation Task

- (void)start {
    // 开启子线程执行耗时任务
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    [thread start];
}

- (void)run{
    // 模拟耗时任务,sleep两秒钟
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    // 任务执行完毕,调用delegate任务完成
    [self.delegate taskCompleted];
}

@end

这里还会牵扯到另外一个对象,我这里给类的命名叫Handler,它实现了TaskDelegate协议,它的handle方法会调用Task,并处理Task执行完成后的结果。

@interface Handler : NSObject <TaskDelegate>

@property (nonatomic, strong) Task *task;

- (void) handle;

@end

@implementation Handler

- (instancetype)init
{
    self = [super init];
    if (self) {
        // 创建Task
        _task = [[Task alloc] init];
        _task.delegate = self;
    }
    return self;
}

- (void)handle {
    // 启动Task
    [_task start];
}

- (void)taskCompleted {
    // Task执行完毕回调
    NSLog(@"task completed.");
}

@end

HandlertaskCompleted方法中打印一行日志,算是在Task执行完成之后的处理。

OK,我们在main方法中这样使用。

int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        // 创建Handler
        Handler *handler = [[Handler alloc] init];
        // 执行handler方法
        [handler handle];
    }
    [NSThread sleepForTimeInterval:5];
    return 0;
}

因为Task中是在子线程执行,这里sleep了5秒确保Task执行完毕。

我想象中的输出应该是这样的。

task completed.
Program ended with exit code: 0

运行之后会在2秒后输出task completed,最后输出exit表示程序执行结束。但实际上是这样的。

Program ended with exit code: 0

WTF!只看到了exit

当我查看了一下相关资料,问问了朋友之后,确定了原因,因为Taskdelegateweak,也就是不会对handler的引用计数+1,确实是这样,因为不是为了避免循环引用嘛,但是,handler是一个局部变量,当@autoreleasepool执行完之后,handler会被release,然而其他地方也没有对handler引用,那么就*了狗了,handler直接被回收了,当Task执行完回调deleagte的时候是对一个nill的调用,当然OC里不会有空指针哈,所以就没有反应。这里回到刚开始说引用类型那里,weak会在引用计数器为0的时候置为nil,而assign不会,也就是如果换成assign那么会出现BAD_ACCESS,这个我测试确实如此。回过来,怎么解决这个问题,既然weak不好使,我就索性换成strong试一下吧。

@interface Task : NSObject

@property (nonatomic, strong) id<TaskDelegate> delegate;

@end

OK,我们在运行一下,输出如下。

task completed.
Program ended with exit code: 0

这下输出正常了,但是循环引用问题呢,为了测试我在dealloc中加了一行日志。

// Task 中
- (void)dealloc {
    NSLog(@"�task dealloc");
}
// Handler 中
- (void)dealloc {
    NSLog(@"handler dealloc");
}

运行之后输入结果同上,只有task completed,并没有输出dealloc的日志,说明这里确实循环引用了,导致谁都释放不了,为了确定是strong导致了,我更改为weak跑了一遍,输入如下。

handler dealloc
task dealloc
Program ended with exit code: 0

dealloc确实打印出来了,task completed没有打印出来,这里有个地方要注意,handler dealloc打印的很快,也就是在@autoreleasepool结束后就执行了,task dealloc会在2秒后执行,因为子线程会持有task,所以子线程执行完毕之后才会release

解决方法

我想到了两种方法解决。

  1. weak,让别人持有handler,不要搞成局部的。
  2. strong,会循环引用,当Task执行完毕后我手动置为nil,打破循环引用,也就是在Handler中的taskCompleted中讲任何一方的置为nil即可。

我在项目中选择了第2中方式,因为如果让别人持有handler,那么handler就依赖于别人的生命周期,而别人的生命周期可能会很长,我想让它干完活就滚,所以第一种不太适合。

首先Taskdelegatestrong修饰的。

@interface Task : NSObject

@property (nonatomic, strong) id<TaskDelegate> delegate;

@end

然后在HandlertaskCompleted中加入手动置为nil

- (void)taskCompleted {
    NSLog(@"task completed.");
//    _task.delegate = nil;
    _task = nil;
}

这里可以把_task置为nil,也可以把_taskdelegate也就是handler置为nil

OK,最后运行结果如下。

task completed.
handler dealloc
task dealloc
Program ended with exit code: 0

最后,完美解决了这个问题,我对OC中的引用相关概念有多了一点理解。

如有任何错误,希望能指出。

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