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翻译:关于内存管理(二)——实际内存管理(Practical M

翻译:关于内存管理(二)——实际内存管理(Practical M

作者: 栗子烤肉 | 来源:发表于2016-05-14 20:49 被阅读206次

    尽管内存管理策略( Memory Management Policy)中描述的基本概念比较简单,但还是有一些实际步骤可简化内存管理,并帮助你确保应用是可靠的、健壮的,同时最大限度的减少其资源需求。

    使用访问器方法来简化内存管理

    如果类有个属性是对象,你必须确保在使用它的过程中未被释放。因此你必须在set时声明该对象的所有权。你还必须确保之后放弃当前持有值的所有权。

    有时候看起来乏味或者迂腐,但如果一致使用访问器方法,与内存管理相关的问题可能性大大降低。如果你在代码中retainrelease实例变量,那么肯定你做了件错事。

    考虑你想set的计数器对象
    <pre><code>
    @interface Counter : NSObject

    @property (nonatomic, retain) NSNumber *count;

    @end;

    </pre></code>

    property声明两个访问器方法。通常情况下,你应该访问编译器合成该方法,然而,看看他们是如何实现的是有益的。

    在get访问器中,返回合成实例变量,所以没有必要retainrelease
    <pre><code>
    -(NSNumber *)count {

    return _count;
    

    }

    </pre></code>

    在set方法中,如果每个人按照相同的规则:假设新计数可能随时被处理,必须通过发送retain消息获取对象的所有权,确保新计数不被处理。通过发送release消息,放弃旧计数对象的所有权。(发送消息到nil在Objective-C是允许的,所以实现仍然正常即便_count尚未设置。)你必须在 [newCount retain]后发送,防止两者是相同的对象——你不想无意中使它被回收。
    <pre><code>
    -(void)setCount:(NSNumber *)newCount {

    [newCount retain];
    
    [_count release];
    
    // Make the new assignment.
    
    _count = newCount;
    

    }

    </pre></code>

    使用访问器方法设置属性值

    假设你想实现一个重置计数器的方法。你有两种选择。第一种实现使用alloc创建NSNumber实例,所以使用release释放。
    <pre><code>
    -(void)reset {

    NSNumber *zero = [[NSNumber alloc] initWithInteger:0];
    
    [self setCount:zero];
    
    [zero release];
    

    }
    </pre></code>

    第二种使用一个方便的构造函数创建一个新NSNumber对象。因此不需要retainrelease消息。

    <pre><code>
    -(void)reset {

    NSNumber *zero = [NSNumber numberWithInteger:0];
    
    [self setCount:zero];
    

    }

    </pre></code>

    注意,两种方法都是用访问器方法。

    以下代码在简单情况下肯定能正常工作,但有可能避开访问器方法,这样做在某个阶段会导致错误(例如,当您忘记retain或release,或者实例变量的内存管理语义发生变化)。
    <pre><code>
    -(void)reset {

    NSNumber *zero = [[NSNumber alloc] initWithInteger:0];
    
    [_count release];
    
    _count = zero;
    

    }
    </pre></code>

    还要注意使用KVO,这种改变变量的方式不兼容KVO。

    不在初始化方法和dealloc中使用访问器方法

    在初始化方法和dealloc不应该使用访问器方法设置实例变量。使用代表0 的number对象初始化计数器对象,可以如下实现init方法:

    <pre><code>
    -init {

    self = [super init];
    
    if (self) {
    
        _count = [[NSNumber alloc] initWithInteger:0];
    
    }
    
    return self;
    

    }

    </pre></code>

    初始化计数器的计数不为0,可以如下实现initWithCount:方法。

    <pre><code>
    -initWithCount:(NSNumber *)startingCount {

    self = [super init];
    
    if (self) {
    
        _count = [startingCount copy];
    
    }
    
    
    return self;
    

    }
    </pre></code>

    由于计数器对象有实例变量,还必须实现dealloc方法。通过发送release消息放弃所有实例变量的所有权,并最终调用super的实现:

    <pre><code>
    -(void)dealloc {

    [_count release];
    
    [super dealloc];
    

    }

    </pre></code>

    使用弱引用避免循环引用

    创建对象的一个强引用可以保留对象。一个对象不能被回收直到所有的强引用都被是否。如果两个对象有循环引用将导致循环引用问题,他们彼此有一个强引用(直接强引用或通过一连串其他对象的强引用会到第一个对象)。

    图1所示对象关系说明了一个潜在的循环引用。每个Document对象中的每个页面有个Page对象。每个Page对象有一个属性跟踪它所在的文档。如果Document对象有Page对象的强引用,而Page对象对Document对象也有强引用,则两个对象都不能 被释放。Document的引用计数器不能变成0直到Page对象被释放,同时Page对象不能被释放直到Document对象被回收。

    图1 循环引用图示

    解决循环引用问题可以使用弱引用。弱引用不拥有源对象的关系,当有引用时不retain对象。

    为了保持对象图的完整,然而,必须在某处有强引用(如果只有弱引用,那么页面和段落可能没有所有者,因此会被回收)。Cocoa建立一个惯例,因此,一个“父”对象必须对其“zi”对象保持强引用,“子”对象必须对“父”对象是弱引用。

    所以,在图1中,Document对象有一个强引用(retain)其Page对象,但Page对象有一个弱引用(不retain)Document对象。

    Cocoa中弱引用的例子包括但不限于表数据源,大纲视图,通知观察者,其他目标和代理。

    当你只有弱引用对象时,发送消息要小心。如果你在对象被回收之后发送消息,app会崩溃。当对象可用时必须有明确的条件。在大多数情况下,弱引用对象知道其他对象的弱引用,为了防止循环引用,当被回收时负责通知其他对象。例如,当你注册通知中心对象,通知中心存储该对象的弱引用并在特定通知发布后发送消息。当对象被回收,需要在通知中心注销防止通知中心发送消息到该对象。同样的,当代理对象被回收,通过发送nil参数的setDelegate: 消息到其他对象删除该代理。这些消息通常从对象的dealloc方法中发送。

    避免回收正在使用的对象

    Cocoa的所有权策略通常指接收对象应该在整个调用过程中保持有效。它也有可能返回一个当前范围内不会被释放的接收对象。它不能影响app对象的getter方法返回一个缓存实例变量或一个计算值。重要的是该对象在你需要使用的时候仍然是有效的。

    偶尔有例外,主要是这两种情况。
    1.当一个对象从基本collection classes中删除。
    <pre><code>
    heisenObject = [array objectAtIndex:n];

    [array removeObjectAtIndex:n];

    // heisenObject could now be invalid.

    </pre></code>

    当一个对象从基本集合类中删除,发送一个release(而不是autorelease)消息。如果集合是删除对象的唯一所有者,删除对象(在例子中的`heisenObject`)立马被回收。
    

    2.当“父对象”被回收。
    <pre><code>
    id parent = <#create a parent object#>;

    // ...

    heisenObject = [parent child] ;

    [parent release]; // Or, for example: self.parent = nil;

    // heisenObject could now be invalid.

    </pre></code>

    在某些情况下,从另一个对象中检索一个对象,然后直接或间接释放父对象。如果释放父对象导致其被回收,并且父对象是子对象的唯一所有者,则子对象(例子中的heisenObject)会同时被回收(假设在父对象的dealloc方法中发送一个release而不是autorelease消息)。
    为了防止这些情况,在接收到heisenObject时retain,在完成时,release。例如:
    <pre><code>
    heisenObject = [[array objectAtIndex:n] retain];

    [array removeObjectAtIndex:n];

    // Use heisenObject...

    [heisenObject release];

    </pre></code>

    不要使用dealloc管理稀缺资源

    通常不需要在dealloc方法中管理稀缺资源如文件描述符、网络连接、缓存或缓存。特别是,不要设计在dealloc中会调用的类。dealloc的调用可能因为一个错误或应用中断被推迟或回避。

    相反,如果你有一个类,它的实例管理稀缺资源时,应该设计应用,在你不再需要资源时可以告诉实例需要清理。通常释放该实例,然后dealloc,如果没有dealloc,你也不会遇到其他问题。

    如果你尝试在dealloc中管理资源可能出现问题。例如:

    1. 顺序依赖对象图销毁

    2. 对象图销毁本质上是无序的。尽管通常你预期得到一个特定的属性,你的引用是脆弱的。如果对象意外自动释放而不是释放,则释放顺序可能改变,这可能导致意想不到的结果。

    3. 不回收稀缺资源

    4. 内存泄露是bug必须修复,但他们通常不会立即死亡。如果稀缺资源不立即释放,然而,你会遇到更严重的问题。如果应用耗尽了文件描述符,例如,用户可能无法保存数据。

    5. 在错误的线程上执行逻辑清理。

    6. 如果对象在意想不到的时间被自动释放,在它所在的线程自动释放池block中被回收。这种只能从一个线程访问的资源是致命的。

    集合拥有他们包含的对象

    当你往集合(例如array、dictionary或set)中添加对象,集合会拥有该对象的所有权。当该对象从集合中删除或集合本身被释放时,集合会放弃所有权。因此,例如,如果你想创建数字数组,你可以按照以下实现:
    <pre><code>
    NSMutableArray *array = <#Get a mutable array#>;

    NSUInteger i;

    // ...

    for (i = 0; i < 10; i++) {

    NSNumber *convenienceNumber = [NSNumber numberWithInteger:i];
    
    [array addObject:convenienceNumber];
    

    }
    </pre></code>

    在这种情况下,你没有调用alloc,所以没有必要调用release。也没有必要retain新数据(convenienceNumber),因为数组将释放。

    <pre><code>
    NSMutableArray *array = <#Get a mutable array#>;

    NSUInteger i;

    // ...

    for (i = 0; i < 10; i++) {

    NSNumber *allocedNumber = [[NSNumber alloc] initWithInteger:i];
    
    [array addObject:allocedNumber];
    
    [allocedNumber release];
    

    }
    </pre></code>

    在这种情况,你需要在for循环的范围内发送release消息以此来抵消alloc。因为通过addObject:往数组中添加对象时,数组retain该对象,该对象只要在数组中就不会被回收。

    要理解这点,把自己放到实现集合类的人的位置。你想确保不需要提供对象,所以当他们被传入时,向他们发送retain消息。如果他们被删除,你必须发送release消息,在dealloc方法中给其他保留的对象发送release消息。

    使用Retain Counts实现所有权策略

    所有权策略是通过引用计数实现,通常称为“retain count”。每个对象都有retain count。

    • 当你创建一个对象,它的retain count为1.

    • 当你给对象发送retain消息,它的retain count增加1.

    • 当你给对象发送release消息,它的retain count减1.

    • 当你给对象发送autorelease消息,它的retain count在当前自动释放池block的最后减1。

    • 如果对象的retain count减到0,它被回收。

    重要:没有明确理由访问一个对象的retain count(参见retainCount)。结果往往是误导,因为你可能没有意识到矿建对象retain你要的对象。在调试内存管理问题,你应该只关心你的代码是否坚持所有权规则。

    官方原文地址:

    https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Cocoa/Conceptual/MemoryMgmt/Articles/mmPractical.html#//apple_ref/doc/uid/TP40004447-SW1

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