RACSignal与内存管理

作者: 秦明Qinmin | 来源:发表于2017-11-08 06:51 被阅读420次

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简介

相信不用过多介绍都知道 ReactiveObjC 是一套基于Cocoa 的响应式编程框架。它提供了一套简介的 API 处理各种复杂消息传递问题，在使用 ReactiveObjC 开发的时候，我们很容易用它来实现，View-Model 的绑定、用户交互事件绑定、状态依赖等问题。

RACStream

在整个 ReactiveObjC 中 RACStream 是一个抽象类，一般不直接使用。它有两个比较重要的子类 RACSignal、RACSequence。今天我们主要关注 RACSignal。RACSignal 可以说是 ReactiveObjC 中的核心类，也是 RAC 最重要的概念，整个框架围绕着 RACSignal 的概念进行组织，RACSignal 简单粗暴的理解就是它表示一连串的状态。当状态改变时，它的订阅者就会收到相应的消息。

RACStream.png

信号的创建

RACSignal 使用类簇的设计模式，我们可以使用 RACSignal 相关类族，这些类族都继承自RACSignal，具体如下：RACDynamicSignal、RACEmptySignal、RACErrorSignal、RACReturnSignal ：

RACSignal.png

在创建信号的时候一般使用 + (RACSignal<ValueType> *)createSignal:(RACDisposable * _Nullable (^)(id<RACSubscriber> subscriber))didSubscribe 方法。

RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable * _Nullable(id<RACSubscriber>  _Nonnull subscriber) {
    [subscriber sendNext:@1];
    [subscriber sendNext:@2];
    [subscriber sendCompleted];
    return [RACDisposable disposableWithBlock:^{
        NSLog(@"%@", @"dispose");
    }];
}];

信号的订阅

ReactiveObjC 中信号的订阅与信息的发送的类主要是 RACSubscriber。在订阅信号的时候，我们可以选择我们关心的信号，如：next、error、completed。我们主要是通过 - (RACDisposable *)subscribeNext:error:completed:来订阅信号。

@weakify(self);
RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable * _Nullable(id<RACSubscriber>  _Nonnull subscriber) {
   
   @strongify(self)
   self.subscriber = subscriber;
   
   [subscriber sendNext:@"123"];
   
   return [RACDisposable disposableWithBlock:^{
       NSLog(@"%@", @"我被释放了");
    }];
}];

[signal subscribeNext:^(id  _Nullable x) {
    NSLog(@"%@", x);
}];

信息的发送

我们可以根据自己关注的消息进行发送，在 ReactiveObjC 中只要实现了RACSubscriber 协议的就可以发送消息。根据 RACSubscriber 协议，我们可以选择性的发送以下三种消息：

@protocol RACSubscriber <NSObject>
- (void)sendNext:(nullable id)value;
- (void)sendError:(nullable NSError *)error;
- (void)sendCompleted;
@end

订阅的回收

使用 + (RACSignal<ValueType> *)createSignal:(RACDisposable * _Nullable (^)(id<RACSubscriber> subscriber))didSubscribe 创建信号的时候，我们传入了 didSubscribe block，当订阅信号的时候，这个 block 便会执行并返回 RACDisposable 对象，用于取消正在执行的任务，以及订阅结束时的清理工作。

RACDisposable.png

内存管理

之所以叫 RACSignal 与内存管理，是因为这篇文章不是入门文章，也不是源码阅读的文章，文章中只是简单介绍了 RACSignal 的创建与订阅过程，没从源码角度分析。不过既然涉及到 RACSignal 内存管理，因此，下面会从源码角度分析。

在使用 RACSignal 的时候，一般会考虑相关内存管理的问题，比如，1、RACSignal 什么时候释放；2、RACSubscriber 什么时候释放；3、RACDisposable 什么时候销毁；4、RACSignal 会不会导致循环引用。以下是信号创建的相关引用关系。接下来一步步看相关内存管理。

RACSignal.png

1、创建信号。我们使用 + (RACSignal *)createSignal:(RACDisposable * (^)(id<RACSubscriber> subscriber))didSubscribe 创建信号。用 RACSignal 创建信号的时候会调用 RACDynamicSignal 来创建信号。以下是源码内容：

+ (RACSignal *)createSignal:(RACDisposable * (^)(id<RACSubscriber> subscriber))didSubscribe {
    return [RACDynamicSignal createSignal:didSubscribe];
}

RACDynamicSignal 创建信号的时候则 copy 了 didSubscribe。

+ (RACSignal *)createSignal:(RACDisposable * (^)(id<RACSubscriber> subscriber))didSubscribe {
    RACDynamicSignal *signal = [[self alloc] init];
    signal->_didSubscribe = [didSubscribe copy];
    return [signal setNameWithFormat:@"+createSignal:"];
}

2、订阅信号。我们使用 - (RACDisposable *)subscribeNext:(void (^)(id x))nextBlock 订阅信号，这时候会创建 RACSubscriber 对象，并对 nextBlock 进行 copy。源码如下：

- (RACDisposable *)subscribeNext:(void (^)(id x))nextBlock {
    NSCParameterAssert(nextBlock != NULL);
    
    RACSubscriber *o = [RACSubscriber subscriberWithNext:nextBlock error:NULL completed:NULL];
    return [self subscribe:o];
}

创建信号后，会调用 [self subscribe:o];方法，这里的 self 是之前创建的 RACDynamicSignal。在 - (RACDisposable *)subscribe:(id<RACSubscriber>)subscriber 中会生成 RACPassthroughSubscriber 对象，该对象持有 RACDynamicSignal 和 RACCompoundDisposable 对象。在生成 RACPassthroughSubscriber 对象后，将其传入 RACDynamicSignal 持有的 didSubscribe Block 中去执行信号的发送工作。

- (RACDisposable *)subscribe:(id<RACSubscriber>)subscriber {
    NSCParameterAssert(subscriber != nil);

    RACCompoundDisposable *disposable = [RACCompoundDisposable compoundDisposable];
    subscriber = [[RACPassthroughSubscriber alloc] initWithSubscriber:subscriber signal:self disposable:disposable];

    if (self.didSubscribe != NULL) {
        RACDisposable *schedulingDisposable = [RACScheduler.subscriptionScheduler schedule:^{
            RACDisposable *innerDisposable = self.didSubscribe(subscriber);
            [disposable addDisposable:innerDisposable];
        }];

        [disposable addDisposable:schedulingDisposable];
    }
    
    return disposable;
}

初步印象：

整个过程很像 RACDynamicSignal 持有 _didSubscribe Block，而 _didSubscribe Block 则持有 RACPassthroughSubscriber 对象，RACPassthroughSubscriber 的 _signal 属性又持有 RACDynamicSignal，因此，整个过程好像是循环引用。其实并不是，一方面 RACPassthroughSubscriber 的 _signal 属性并不是强引用，它的定义如下：

@property (nonatomic, unsafe_unretained, readonly) RACSignal *signal;

因此，整个消息创建与订阅的过程，并不会构成循环引用；另一方面，使用 + (RACSignal *)createSignal:(RACDisposable * (^)(id<RACSubscriber> subscriber))didSubscribe 方法创建信号时，虽然 copy 了 didSubscribe Block，但是 RACDynamicSignal 并不会持有 id<RACSubscriber> subscriber 对象，因为， id<RACSubscriber> subscriber 只是参数，不是外部变量，因此Block copy 的时候并不会强引用 id<RACSubscriber> subscriber 。

案例：

1、如果我们不持有 RACDynamicSignal 和 RACPassthroughSubscriber ，则对象出了作用域之后会自动销毁。

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
    RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable * _Nullable(id<RACSubscriber>  _Nonnull subscriber) {
    
       [subscriber sendNext:@"123"];
       
       return [RACDisposable disposableWithBlock:^{
           NSLog(@"%@", @"我被释放了");
        }];
    }];

    [signal subscribeNext:^(id  _Nullable x) {
        NSLog(@"%@", x);
    }];
    
}

输出如下：

RAC[5280:524304] 123
RAC[5280:524304] -[RACPassthroughSubscriber dealloc]
RAC[5280:524304] -[RACSubscriber dealloc]
RAC[5280:524304] 我被释放了
RAC[5280:524304] -[RACCompoundDisposable dealloc]
RAC[5280:524304] -[RACCompoundDisposable dealloc]
RAC[5280:524304] -[RACDynamicSignal dealloc]

2、如果我们持有 RACDynamicSignal，但是 RACPassthroughSubscriber 并不会被强引用，因此，RACPassthroughSubscriber 会被释放。我们持有的 RACDynamicSignal 不会被释放。

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
//    @weakify(self);
    RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable * _Nullable(id<RACSubscriber>  _Nonnull subscriber) {
        
        [subscriber sendNext:@"123"];
        
        self.subscriber = nil;
       
        return [RACDisposable disposableWithBlock:^{
           NSLog(@"%@", @"我被释放了");
        }];
    }];

    [signal subscribeNext:^(id  _Nullable x) {
        NSLog(@"%@", x);
    }];

    self.signal = signal;
    
}

输出如下：

RAC[5312:526033] 123
RAC[5312:526033] -[RACPassthroughSubscriber dealloc]
RAC[5312:526033] -[RACSubscriber dealloc]
RAC[5312:526033] 我被释放了
RAC[5312:526033] -[RACCompoundDisposable dealloc]
RAC[5312:526033] -[RACCompoundDisposable dealloc]

3、如果我们持有 RACPassthroughSubscriber，由于 RACPassthroughSubscriber 的属性 _signal 被 unsafe_unretained 修饰，因此，RACDynamicSignal 会被释放，RACCompoundDisposable 由于被 RACPassthroughSubscriber 持有，不会被释放。由于信号发送与接收只依赖 RACPassthroughSubscriber，因此，可以发送与接收信号。但是不能订阅信号（RACDynamicSignal被释放）。

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
    @weakify(self);
    RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable * _Nullable(id<RACSubscriber>  _Nonnull subscriber) {
        
        
        [subscriber sendNext:@"123"];
        
        @strongify(self);
        self.subscriber = subscriber;
       
        return [RACDisposable disposableWithBlock:^{
           NSLog(@"%@", @"我被释放了");
        }];
    }];

    [signal subscribeNext:^(id  _Nullable x) {
        NSLog(@"%@", x);
    }];
}

输出如下：

RAC[5360:529305] 123
RAC[5360:529305] -[RACDynamicSignal dealloc]

4、类似上面的第3条，但是我们最后 dispose 信号，这时我们 didSubscribe 中返回的 RACDisposable 被 dispose，RACPassthroughSubscriber 不会释放，要使让它释放，不持有它便可。

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
    @weakify(self);
    RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable * _Nullable(id<RACSubscriber>  _Nonnull subscriber) {
        
        
        [subscriber sendNext:@"123"];
        
        @strongify(self);
        self.subscriber = subscriber;
       
        return [RACDisposable disposableWithBlock:^{
           NSLog(@"%@", @"我被释放了");
        }];
    }];

    RACDisposable *disposable = [signal subscribeNext:^(id  _Nullable x) {
        NSLog(@"%@", x);
    }];
    
    [disposable dispose];
}

输出结果为：

RAC[5637:543032] 123
RAC[5637:543032] 我被释放了
RAC[5637:543032] -[RACDynamicSignal dealloc]

5、循环引用的情况，1、如果你的对象持有 id<RACSubscriber> subscriber，而 - (RACDisposable *)subscribeNext:(void (^)(id x))nextBlock 的 nextBlock 又持有你的对象；2、如果你的对象持有 RACSignal，而 + (RACSignal *)createSignal:(RACDisposable * (^)(id<RACSubscriber> subscriber))didSubscribe 的 didSubscribe 又持有你的对象。

情景1：

- (void)dealloc
{
    NSLog(@"%s", __func__);
}

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
    @weakify(self);
    RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable * _Nullable(id<RACSubscriber>  _Nonnull subscriber) {
        
        [subscriber sendNext:@"123"];
        
        @strongify(self);
        self.subscriber = subscriber;
       
        return [RACDisposable disposableWithBlock:^{
           NSLog(@"%@", @"我被释放了");
        }];
    }];

    [signal subscribeNext:^(id  _Nullable x) {
        NSLog(@"%@", x);
         self.name = x;
    }];
    
    // 事件
    [[_loginButton rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside] subscribeNext:^(__kindof UIControl * _Nullable x) {
        UIViewController *vc = [[UIViewController alloc] init];
        [[UIApplication sharedApplication] keyWindow].rootViewController = vc;
    }];
    
}

情景2：

- (void)dealloc
{
    NSLog(@"%s", __func__);
}

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
    RACSignal *signal = [RACSignal createSignal:^RACDisposable * _Nullable(id<RACSubscriber>  _Nonnull subscriber) {
        
        [subscriber sendNext:@"123"];
        
        self.name = @"123";
        
        return [RACDisposable disposableWithBlock:^{
           NSLog(@"%@", @"我被释放了");
        }];
    }];

    [signal subscribeNext:^(id  _Nullable x) {
        NSLog(@"%@", x);
    }];
    
    self.signal = signal;
    
    // 事件
    [[_loginButton rac_signalForControlEvents:UIControlEventTouchUpInside] subscribeNext:^(__kindof UIControl * _Nullable x) {
        UIViewController *vc = [[UIViewController alloc] init];
        [[UIApplication sharedApplication] keyWindow].rootViewController = vc;
    }];
    
}

总结

对于 RACSignal 的内存管理还是比较简单，其它复杂的订阅也是基于 RACSignal 的，因此，理解 RACSignal 的内存管理，对熟悉其它复杂订阅方式的内存管理很有帮助。

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