Block 循环引用(上)

iOS的内存管理机制

Objective-C在iOS中不支持GC(垃圾回收)机制,而是采用的引用计数的方式管理内存。

引用计数:在引用计数中,每一个对象负责维护对象所有引用的计数值。当一个新的引用指向对象时,引用计数器就递增,当去掉一个引用时,引用计数就递减。当引用计数到零时,该对象就将释放占有的资源。

以开灯为例:

Block 循环引用(上)

图中,“需要照明的人数”即对应我们要说的引用计数值。

  1. 第一个人进入办公室,“需要照明的人数”加1,计数值从0变为1,因此需要开灯;
  2. 之后每当有人进入办公室,“需要照明的人数”就加1。如计数值从1变成2;
  3. 每当有人下班离开办公室,“需要照明的人数”加减1如计数值从2变成1;
  4. 最后一个人下班离开办公室时,“需要照明的人数”减1。计数值从1变成0,因此需要关灯。

在Objective-C中,”对象“相当于办公室的照明设备,”对象的使用环境“相当于进入办公室的人。上班进入办公室的人对办公室照明设备发出的动作,与Objective-C中的对应关系如下表

对照明设备所做的动作 对Objective-C对象所做的动作
开灯 生成对象
需要照明 持有对
不需要照明 释放对象
废弃对象

MRC(Manual Reference Counting)中引起应用计数变化的方法

Objective-C对象方法 说明
alloc/new/copy/mutableCopy 创建对象,引用计数加1
retain 引用计数加1
release 引用计数减1
dealloc 当引用计数为0时调用
[NSArray array] 引用计数不增加,由自动释放池管理
[NSDictionary dictionary] 引用计数不增加,由自动释放池管理

ARC(Automatic Reference Counting)中内存管理

Objective-C对象所有权修饰符 说明
__strong 对象默认修饰符,对象强引用,在对象超出作用域时失效。其实就相当于retain操作,超出作用域时执行release操作
__weak 弱引用,不持有对象,对象释放时会将对象置nil。
__unsafe_unretained 弱引用,不持有对象,对象释放时不会将对象置nil。
__autoreleasing 自动释放,由自动释放池管理对象

引用一

 [self.teacher requestData:^(NSData *data) {
self.name = @"case";
}];

此种情况是最常见的循环引用导致的内存泄露了,在这里,self强引用了teacher, teacher又强引用了一个block,而该block在回调时又调用了self,会导致该block又强引用了self,造成了一个保留环,最终导致self无法释放。

self -> teacher -> block -> self

解决方法

 __weak typeof(self) weakSelf = self;
[self.teacher requestData:^(NSData *data) {
typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
strongSelf.name = @"case";
}];

通过__weak的修饰,先把self弱引用(默认是强引用,实际上self是有个隐藏的__strong修饰的),然后在block回调里用weakSelf,这样就会打破保留环,从而避免了循环引用,如下:

self -> teacher -> block -> weakSelf

注意:一般会在block回调里再强引用一下weakSelf(typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;),因为__weak修饰的都是存在栈内,可能随时会被系统释放,造成后面调用weakSelf时weakSelf可能已经是nil了,后面用weakSelf调用任何代码都是无效的。


引用二

代码

ViewController.m

 #import "ViewController.h"
#import "HYBAController.h" @interface ViewController () @property (nonatomic, strong) UIButton *button;
@property (nonatomic, strong) HYBAController *vc; @end @implementation ViewController - (void)goToNext {
__weak __typeof(self) weakSelf = self;
HYBAController *vc = [[HYBAController alloc] initWithCallback:^{
[weakSelf.button setTitleColor:[UIColor greenColor] forState:UIControlStateNormal];
}];
// self.vc = vc;
[self.navigationController pushViewController:vc animated:YES];
} - (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad]; UIButton *button = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];
[button setTitle:@"进入下一个界面" forState:UIControlStateNormal];
button.frame = CGRectMake(, , , );
button.backgroundColor = [UIColor redColor];
[button setTitleColor:[UIColor yellowColor] forState:UIControlStateNormal];
[button addTarget:self action:@selector(goToNext) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
[self.view addSubview:button];
self.button = button; self.title = @"ViewController"; } @end

HYBAController.h

 #import <UIKit/UIKit.h>

 typedef void(^HYBCallbackBlock)();

 @interface HYBAController : UIViewController

 - (instancetype)initWithCallback:(HYBCallbackBlock)callback;

 @end

HYBAController.m

 #import "HYBAController.h"
#import "HYBAView.h" @interface HYBAController() @property (nonatomic, copy) HYBCallbackBlock callbackBlock; @property (nonatomic, strong) HYBAView *aView;
@property (nonatomic, strong) id currentModel; @end @implementation HYBAController - (instancetype)initWithCallback:(HYBCallbackBlock)callback {
if (self = [super init]) {
self.callbackBlock = callback;
} return self;
} - (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad]; self.title = @"HYBAController";
self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor]; __block __weak __typeof(_currentModel) weakModel = _currentModel;
self.aView = [[HYBAView alloc] initWithBlock:^(id model) {
// 假设要更新model
weakModel = model;
// self.currentModel = model;
}];
// 假设占满全屏
self.aView.frame = self.view.bounds;
[self.view addSubview:self.aView];
self.aView.backgroundColor = [UIColor whiteColor]; } - (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
[super viewDidAppear:animated]; NSLog(@"进入控制器:%@", [[self class] description]);
} - (void)dealloc {
NSLog(@"%@-->控制器被dealloc", [[self class] description]);
} @end

HYBAView.h

 #import <UIKit/UIKit.h>

 typedef void(^HYBFeedbackBlock)(id model);

 @interface HYBAView : UIView

 - (instancetype)initWithBlock:(HYBFeedbackBlock)block;

 @end

HYBAView.m

 #import "HYBAView.h"

 @interface HYBAView ()

 @property (nonatomic, copy) HYBFeedbackBlock block;

 @end

 @implementation HYBAView

 - (void)dealloc {
NSLog(@"dealloc: %@", [[self class] description]);
} - (instancetype)initWithBlock:(HYBFeedbackBlock)block {
if (self = [super init]) {
self.block = block; UIButton *button = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];
[button setTitle:@"反馈给controller" forState:UIControlStateNormal];
button.frame = CGRectMake(, , , );
button.backgroundColor = [UIColor redColor];
[button setTitleColor:[UIColor yellowColor] forState:UIControlStateNormal];
[button addTarget:self action:@selector(feedback) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
[self addSubview:button];
} return self;
} - (void)feedback {
if (self.block) {
// 传模型回去,这里没有数据,假设传nil
self.block(nil);
}
} @end

以上是正常运行,不存在内存泄露的代码,下面进行细致讨论情况

场景一:Controller之间block传值

 @interface ViewController ()

 // 引用按钮只是为了测试
@property (nonatomic, strong) UIButton *button;
// 只是为了测试内存问题,引用之。在开发中,有很多时候我们是
// 需要引用另一个控制器的,因此这里模拟之。
@property (nonatomic, strong) HYBAController *vc; @end // 点击button时
- (void)goToNext {
HYBAController *vc = [[HYBAController alloc] initWithCallback:^{
[self.button setTitleColor:[UIColor greenColor] forState:UIControlStateNormal];
}];
self.vc = vc;
[self.navigationController pushViewController:vc animated:YES];
}

原因:

这里形成了两个环:

  • ViewController->强引用了属性vc->强引用了callback->强引用了ViewController

  • ViewController->强引用了属性vc->强引用了callback->强引用了ViewController的属性button

解决方案:

不声明vc属性或者将vc属性声明为weak引用的类型,在callback回调处,将self.button改成weakSelf.button,也就是让callback这个block对viewcontroller改成弱引用。如就是改成如下,内存就可以正常释放了:

 - (void)goToNext {
__weak __typeof(self) weakSelf = self;
HYBAController *vc = [[HYBAController alloc] initWithCallback:^{
[weakSelf.button setTitleColor:[UIColor greenColor] forState:UIControlStateNormal];
}];
// self.vc = vc;
[self.navigationController pushViewController:vc animated:YES];
}

笔者尝试过使用Leaks检测内存泄露,但是全是通过,一个绿色的勾,让你以为内存处理得很好了,实际上内存并得不到释放。

针对这种场景,给大家提点建议:

在控制器的生命周期viewDidAppear里打印日志:

 - (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
[super viewDidAppear:animated]; NSLog(@"进入控制器:%@", [[self class] description]);
}

在控制器的生命周期dealloc里打印日志

 - (void)dealloc {
NSLog(@"控制器被dealloc: %@", [[self class] description]);
}

场景二: Controller与View之间Block传值

定义一个view,用于与Controller交互。当点击view的按钮时,就会通过block回调给controller,也就反馈到控制器了,并将对应的数据传给控制器以记录

 typedef void(^HYBFeedbackBlock)(id model);

 @interface HYBAView : UIView

 - (instancetype)initWithBlock:(HYBFeedbackBlock)block;

 @end

 @interface HYBAView ()

 @property (nonatomic, copy) HYBFeedbackBlock block;

 @end

 @implementation HYBAView

 - (void)dealloc {
NSLog(@"dealloc: %@", [[self class] description]);
} - (instancetype)initWithBlock:(HYBFeedbackBlock)block {
if (self = [super init]) {
self.block = block; UIButton *button = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeCustom];
[button setTitle:@"反馈给controller" forState:UIControlStateNormal];
button.frame = CGRectMake(, , , );
button.backgroundColor = [UIColor redColor];
[button setTitleColor:[UIColor yellowColor] forState:UIControlStateNormal];
[button addTarget:self action:@selector(feedback) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
[self addSubview:button];
} return self;
} - (void)feedback {
if (self.block) {
// 传模型回去,这里没有数据,假设传nil
self.block(nil);
}
} @end

HYBAController,增加了两个属性,在viewDidLoad时,创建了aView属性

 @interface HYBAController()

 @property (nonatomic, copy) HYBCallbackBlock callbackBlock;

 @property (nonatomic, strong) HYBAView *aView;
@property (nonatomic, strong) id currentModel; @end @implementation HYBAController - (instancetype)initWithCallback:(HYBCallbackBlock)callback {
if (self = [super init]) {
self.callbackBlock = callback;
} return self;
} - (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad]; self.title = @"HYBAController";
self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor]; self.aView = [[HYBAView alloc] initWithBlock:^(id model) {
// 假设要更新model
self.currentModel = model;
}];
// 假设占满全屏
self.aView.frame = self.view.bounds;
[self.view addSubview:self.aView];
self.aView.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
} - (void)viewDidAppear:(BOOL)animated {
[super viewDidAppear:animated]; NSLog(@"进入控制器:%@", [[self class] description]);
} - (void)dealloc {
NSLog(@"控制器被dealloc: %@", [[self class] description]);
} @end

原因,形成的环:

  • vc->aView->block->vc(self)

  • vc->aView->block->vc.currentModel

解决的办法可以是:在创建aView时,block内对currentModel的引用改成弱引用:

 __weak __typeof(self) weakSelf = self;
self.aView = [[HYBAView alloc] initWithBlock:^(id model) {
// 假设要更新model
weakSelf.currentModel = model;
}];

很多类似这样的代码,直接使用成员变量,而不是属性,然后他们以为这样就不会引用self,也就是控制器,从而不形成环:

 self.aView = [[HYBAView alloc] initWithBlock:^(id model) {
// 假设要更新model
_currentModel = model;
}];

这是错误的理解,当我们引用了_currentModel时,它是控制器的成员变量,因此也就引用了控制器。要解决此问题,也是要改成弱引用:

 __block __weak __typeof(_currentModel) weakModel = _currentModel;
self.aView = [[HYBAView alloc] initWithBlock:^(id model) {
// 假设要更新model
weakModel = model;
}];

这里还要加上__block啊!

模拟循环引用

假设下面如此写代码,是否出现内存得不到释放问题?(其中,controller属性都是强引用声明的)

 @autoreleasepool {
A *aVC = [[A alloc] init];
B *bVC = [[B allcok] init];
aVC.controller = bVC;
bVC.controller = aVC;
}

分析:

aVC->强引用了bVC->强引用了aVC,因此形成了一个环,导致内存得不到释放。


引用三

注意在UI中,如果一个AViewController中存在,并且存在Block属性,若AViewController不消失,则整个AViewControlller不会释放,不会打印dealloc中的东西,所以要想打印需要将AViewController push掉用导航控制器或者模态视图消失掉!

block中循环引用问题

由于block会对block中的对象进行持有操作,就相当于持有了其中的对象,而如果此时block中的对象又持有了该block,则会造成循环引用。如下:

typedef void (^ block)(void);

@property (copy, nonatomic) block myBlock;
@property (copy, nonatomic) NSString *blockString; - (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
[super viewDidAppear:animated]; NSLog(@"进入控制器:%@", [[self class] description]); [self testBlock];
} - (void)testBlock {
self.myBlock = ^() {
//其实注释中的代码,同样会造成循环引用
NSString *localString = self.blockString;
// NSString *localString = _blockString;
// [self doSomething];
}; } - (void)dealloc {
NSLog(@"%@--------->控制器被dealloc", [[self class] description]);
}

打印结果:

2018-03-04 20:57:57.890402+0800 BlockTest[2547:345760] 进入控制器:NextViewController

当有someObj持有self对象,此时的关系图如下。

Block 循环引用(上)

当someObj对象release self对象时,self和myblock相互引用,retainCount都为1,造成循环引用

Block 循环引用(上)

注意:

注释掉的代码同样会造成循环引用,因为不管是通过self.blockString还是_blockString,或是函数调用[self doSomething],因为只要 block中用到了对象的属性或者函数,block就会持有该对象而不是该对象中的某个属性或者函数。

解决方法:

  __weak typeof(self) weakSelf = self;
self.myBlock = ^() {
NSString *localString = weakSelf.blockString;
};

使用__weak修饰self,使其在block中不被持有,打破循环引用。开始状态如下

Block 循环引用(上)

当someObj对象释放self对象时,Self的retainCount为0,走dealloc,释放myBlock对象,使其retainCount也为0。

Block 循环引用(上)

多个对象发生循环引用

以上循环引用的情况很容易发现,因为此时Xcode就会报警告。而发生在多个对象间的时候,Xcode就检测不出来了,这往往就容易被忽略。

 //ClassB
@interface ClassB : NSObject
@property (strong, nonatomic) ClassA *objA;
- (void)doSomething;
@end //ClassA
@property (strong, nonatomic) ClassB *objB;
@property (copy, nonatomic) block myBlock; - (void)testBlockRetainCycle {
ClassB* objB = [[ClassB alloc] init];
self.myBlock = ^() {
[objB doSomething];
};
objB.objA = self;
}

Block 循环引用(上)

解决方法:

 - (void)testBlockRetainCycle {
ClassB* objB = [[ClassB alloc] init];
__weak typeof(objB) weakObjB = objB;
self.myBlock = ^() {
[weakObjB doSomething];
};
objB.objA = self;
}

将objA对象weak,使其不在block中被持有

注:以上使用__weak打破循环的方法只在ARC下才有效,在MRC下应该使用__block

或者,在block执行完后,将block置nil,这样也可以打破循环引用

 - (void)testBlockRetainCycle {
ClassB* objB = [[ClassB alloc] init];
self.myBlock = ^() {
[objB doSomething];
};
objA.objA = self;
self.myBlock();
self.myBlock = nil;
}
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