Swift进阶09:逃逸闭包 & 自动闭包

逃逸闭包 & 非逃逸闭包

逃逸闭包定义

当闭包作为一个实际参数传递给一个函数时，并且是在函数返回之后调用，我们就说这个闭包逃逸了。当声明一个接受闭包作为形式参数的函数时，可以在形式参数前写@escaping来明确闭包是允许逃逸的

• 如果用@escaping修饰闭包后，我们必须显示的在闭包中使用self
• swift3.0之后，系统默认闭包参数就是被@noescape，可以通过SIL来验证

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非逃逸闭包的特点：

• 1、执行时机：在函数体内执行
• 2、闭包生命周期：函数执行完之后，闭包也就消失了

逃逸闭包的两种调用情况

• 1、作为属性存储，在后面进行调用
• 2、延迟调用

1、作为属性

当闭包作为存储属性时，主要有以下几点说明：

• 1、定义一个闭包属性
• 2、在方法中对闭包属性进行赋值
• 3、在合适的时机调用（与业务逻辑相关）

如下所示，当前的complitionHandler作为HTTeacher的属性，是在方法makeIncrementer调用完成后才会调用，这时，闭包的生命周期要比当前方法的生命周期长

//*********1、闭包作为属性
class HTTeacher {
    //定义一个闭包属性
    var complitionHandler: ((Int)->Void)?
    //函数参数使用@escaping修饰，表示允许函数返回之后调用
    func makeIncrementer(amount: Int, handler: @escaping (Int)->Void){
        var runningTotal = 0
        runningTotal += amount
        //赋值给属性
        complitionHandler = handler
    }

    func doSomething(){
        self.makeIncrementer(amount: 10) {
            print($0)
        }
    }

    deinit {
        print("HTTeacher deinit")
    }
}
//使用
var t = HTTeacher()
t.doSomething()
t.complitionHandler?(20)

//<!--打印结果-->
//20

2、延迟调用

• 【延迟方法中使用】 1、在延迟方法中调用逃逸闭包

class HTTeacher {
    //定义一个闭包属性
    var complitionHandler: ((Int)->Void)?
    
    let serialQueue = DispatchQueue(label: "networkRequests")

    
    //函数参数使用@escaping修饰，表示允许函数返回之后调用
    func makeIncrementer(amount: Int, handler: @escaping (Int)->Void){
        var runningTotal = 0
        runningTotal += amount
        //赋值给属性
        self.complitionHandler = handler
        
        //延迟调用
        DispatchQueue.global().asyncAfter(deadline: .now()+0.1) {
            print("逃逸闭包延迟执行")
            handler(runningTotal)
        }
        print("函数执行完了")
    }

    func doSomething(){
        self.makeIncrementer(amount: 10) {
            print($0)
        }
    }

    deinit {
        print("HTTeacher deinit")
    }
}

//使用
var t = HTTeacher()
t.doSomething()

//---打印结果
函数执行完了
HTTeacher deinit
逃逸闭包延迟执行
10

当前方法执行的过程中不会等待闭包执行完成后再执行，而是直接返回，所以当前闭包的生命周期要比方法长

逃逸闭包 vs 非逃逸闭包 区别

• 非逃逸闭包：一个接受闭包作为参数的函数，闭包是在这个函数结束前内被调用，即可以理解为闭包是在函数作用域结束前被调用
  • 1、不会产生循环引用，因为闭包的作用域在函数作用域内，在函数执行完成后，就会释放闭包捕获的所有对象
  • 2、针对非逃逸闭包，编译器会做优化：省略内存管理调用
  • 3、非逃逸闭包捕获的上下文保存在栈上，而不是堆上（官方文档说明）。
• 逃逸闭包：一个接受闭包作为参数的函数，逃逸闭包可能会在函数返回之后才被调用，即闭包逃离了函数的作用域
  • 1、可能会产生循环引用，因为逃逸闭包中需要显式的引用self（猜测其原因是为了提醒开发者，这里可能会出现循环引用了），而self可能是持有闭包变量的（与OC中block的的循环引用类似）
  • 2、一般用于异步函数的返回，例如网络请求
• 使用建议：如果没有特别需要，开发中使用非逃逸闭包是有利于内存优化的，所以苹果把闭包区分为两种，特殊情况时再使用逃逸闭包

自动闭包

有下面一个例子，当condition为true时，会打印错误信息，即如果是false，当前条件不会执行

//1、condition为false时，当前条件不会执行
func debugOutPrint(_ condition: Bool, _ message: String){
    if condition {
        print("debug: \(message)")
    }
}
debugOutPrint(true, "Application Error Occured")

• 如果字符串是在某个业务逻辑中获取的，会出现什么情况？

func debugOutPrint(_ condition: Bool, _ message: String){
    if condition {
        print("debug: \(message)")
    }
}

func doSomething() -> String{
    print("doSomething")
    return "Network Error Occured"
}

//---如果传入true
debugOutPrint(true, doSomething())
//----打印结果
//doSomething
//debug: Network Error Occured

//---如果传入false
debugOutPrint(false, doSomething())
//---打印结果
//doSomething

通过结果发现，无论是传入true还是false，当前的方法都会执行，如果这个方法是一个非常耗时的操作，这里就会造成一定的资源浪费。所以为了避免这种情况，需要将当前参数修改为一个闭包

//3、为了避免资源浪费，将当前参数修改成一个闭包
func debugOutPrint(_ condition: Bool, _ message: () -> String){
    if condition {
        print("debug: \(message())")
    }
}
func doSomething() -> String{
    print("doSomething")
    return "Network Error Occured"
}
debugOutPrint(false, doSomething)

修改后，当传入为false时，doSomething函数不会执行

• 如果此时传入一个string，又需要如何处理呢？

可以通过@autoclosure将当前的闭包声明成一个自动闭包，不接收任何参数，返回值是当前内部表达式的值。所以当传入一个String时，其实就是将String放入一个闭包表达式中，在调用的时候返回

//4、将当前参数修改成一个闭包，并使用@autoclosure声明成一个自动闭包
func debugOutPrint(_ condition: Bool, _ message: @autoclosure () -> String){
    if condition {
        print("debug: \(message())")
    }
}
func doSomething() -> String{
    print("doSomething")
    return "Network Error Occured"
}
//---使用1：传入函数
debugOutPrint(true, doSomething())

//---使用2：传入字符串
debugOutPrint(true, "Application Error Occured")

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自动闭包就相当于

debugOutPrint(true, "Application Error Occured")

相当于用{}包裹传入的对象，然后返回{}内的值
{
    //表达式里的值
    return "Network Error Occured"
}

总结

• 逃逸闭包：一个接受闭包作为参数的函数，逃逸闭包可能会在函数返回之后才被调用，即闭包逃离了函数的作用域，例如网络请求，需要在形参前面使用@escaping来明确闭包是允许逃逸的。

  • 一般用于异步函数的回调，比如网络请求
  • 如果标记为了@escaping，必须在闭包中显式的引用self

• 非逃逸闭包：一个接受闭包作为参数的函数，闭包是在这个函数结束前内被调用，即可以理解为闭包是在函数作用域结束前被调用

• 为什么要区分@escaping 和 @nonescaping？

  • 1、为了内存管理，闭包会强引用它捕获的所有对象，这样闭包会持有当前对象，容易导致循环引用
  • 2、非逃逸闭包不会产生循环引用，它会在函数作用域内使用，编译器可以保证在函数结束时闭包会释放它捕获的所有对象
  • 3、使用非逃逸闭包可以使编译器应用更多强有力的性能优化，例如，当明确了一个闭包的生命周期的话，就可以省去一些保留（retain）和释放（release）的调用
  • 4、非逃逸闭包它的上下文的内存可以保存在栈上而不是堆上

• 总结：如果没有特别需要，开发中使用非逃逸闭包是有利于内存优化的，所以苹果把闭包区分为两种，特殊情况时再使用逃逸闭包