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鍍金池/ 教程/ iOS/ 自動引用計數(shù)
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自動引用計數(shù)

Swift 使用自動引用計數(shù)(ARC)這一機制來跟蹤和管理你的應(yīng)用程序的內(nèi)存。通常情況下,Swift 的內(nèi)存管理機制會一直起著作用,你無須自己來考慮內(nèi)存的管理。ARC 會在類的實例不再被使用時,自動釋放其占用的內(nèi)存。

然而,在少數(shù)情況下,ARC 為了能幫助你管理內(nèi)存,需要更多的關(guān)于你的代碼之間關(guān)系的信息。本章描述了這些情況,并且為你示范怎樣啟用 ARC 來管理你的應(yīng)用程序的內(nèi)存。

注意:
引用計數(shù)僅僅應(yīng)用于類的實例。結(jié)構(gòu)體和枚舉類型是值類型,不是引用類型,也不是通過引用的方式存儲和傳遞。

自動引用計數(shù)的工作機制

當(dāng)你每次創(chuàng)建一個類的新的實例的時候,ARC 會分配一大塊內(nèi)存用來儲存實例的信息。內(nèi)存中會包含實例的類型信息,以及這個實例所有相關(guān)屬性的值。此外,當(dāng)實例不再被使用時,ARC 釋放實例所占用的內(nèi)存,并讓釋放的內(nèi)存能挪作他用。這確保了不再被使用的實例,不會一直占用內(nèi)存空間。

然而,當(dāng) ARC 收回和釋放了正在被使用中的實例,該實例的屬性和方法將不能再被訪問和調(diào)用。實際上,如果你試圖訪問這個實例,你的應(yīng)用程序很可能會崩潰。

為了確保使用中的實例不會被銷毀,ARC 會跟蹤和計算每一個實例正在被多少屬性,常量和變量所引用。哪怕實例的引用數(shù)為一,ARC都不會銷毀這個實例。

為了使之成為可能,無論你將實例賦值給屬性,常量或者是變量,屬性,常量或者變量,都會對此實例創(chuàng)建強引用。之所以稱之為強引用,是因為它會將實例牢牢的保持住,只要強引用還在,實例是不允許被銷毀的。

自動引用計數(shù)實踐

下面的例子展示了自動引用計數(shù)的工作機制。例子以一個簡單的Person類開始,并定義了一個叫name的常量屬性:

    class Person {
        let name: String
        init(name: String) {
            self.name = name
            println("\(name) is being initialized")
        }
        deinit {
            println("\(name) is being deinitialized")
        }
    }

Person類有一個構(gòu)造函數(shù),此構(gòu)造函數(shù)為實例的name屬性賦值并打印出信息,以表明初始化過程生效。Person類同時也擁有析構(gòu)函數(shù),同樣會在實例被銷毀的時候打印出信息。

接下來的代碼片段定義了三個類型為Person?的變量,用來按照代碼片段中的順序,為新的Person實例建立多個引用。由于這些變量是被定義為可選類型(Person?,而不是Person),它們的值會被自動初始化為nil,目前還不會引用到Person類的實例。

    var reference1: Person?
    var reference2: Person?
    var reference3: Person?

現(xiàn)在你可以創(chuàng)建Person類的新實例,并且將它賦值給三個變量其中的一個:

    reference1 = Person(name: "John Appleseed")
    // prints "John Appleseed is being initialized”

應(yīng)當(dāng)注意到當(dāng)你調(diào)用Person類的構(gòu)造函數(shù)的時候,"John Appleseed is being initialized”會被打印出來。由此可以確定構(gòu)造函數(shù)被執(zhí)行。

由于Person類的新實例被賦值給了reference1變量,所以reference1Person類的新實例之間建立了一個強引用。正是因為這個強引用,ARC 會保證Person實例被保持在內(nèi)存中不被銷毀。

如果你將同樣的Person實例也賦值給其他兩個變量,該實例又會多出兩個強引用:

    reference2 = reference1
    reference3 = reference1

現(xiàn)在這個Person實例已經(jīng)有三個強引用了。

如果你通過給兩個變量賦值nil的方式斷開兩個強引用()包括最先的那個強引用),只留下一個強引用,Person實例不會被銷毀:

    reference1 = nil
    reference2 = nil

ARC 會在第三個,也即最后一個強引用被斷開的時候,銷毀Person實例,這也意味著你不再使用這個Person實例:

    reference3 = nil
    // prints "John Appleseed is being deinitialized"

類實例之間的循環(huán)強引用

在上面的例子中,ARC 會跟蹤你所新創(chuàng)建的Person實例的引用數(shù)量,并且會在Person實例不再被需要時銷毀它。

然而,我們可能會寫出這樣的代碼,一個類永遠(yuǎn)不會有0個強引用。這種情況發(fā)生在兩個類實例互相保持對方的強引用,并讓對方不被銷毀。這就是所謂的循環(huán)強引用。

你可以通過定義類之間的關(guān)系為弱引用或者無主引用,以此替代強引用,從而解決循環(huán)強引用的問題。具體的過程在解決類實例之間的循環(huán)強引用中有描述。不管怎樣,在你學(xué)習(xí)怎樣解決循環(huán)強引用之前,很有必要了解一下它是怎樣產(chǎn)生的。

下面展示了一個不經(jīng)意產(chǎn)生循環(huán)強引用的例子。例子定義了兩個類:PersonApartment,用來建模公寓和它其中的居民:

    class Person {
        let name: String
        init(name: String) { self.name = name }
        var apartment: Apartment?
        deinit { println("\(name) is being deinitialized") }
    }
    class Apartment {
        let number: Int
        init(number: Int) { self.number = number }
        var tenant: Person?
        deinit { println("Apartment #\(number) is being deinitialized") }
    }

每一個Person實例有一個類型為String,名字為name的屬性,并有一個可選的初始化為nilapartment屬性。apartment屬性是可選的,因為一個人并不總是擁有公寓。

類似的,每個Apartment實例有一個叫number,類型為Int的屬性,并有一個可選的初始化為niltenant屬性。tenant屬性是可選的,因為一棟公寓并不總是有居民。

這兩個類都定義了析構(gòu)函數(shù),用以在類實例被析構(gòu)的時候輸出信息。這讓你能夠知曉PersonApartment的實例是否像預(yù)期的那樣被銷毀。

接下來的代碼片段定義了兩個可選類型的變量johnnumber73,并分別被設(shè)定為下面的ApartmentPerson的實例。這兩個變量都被初始化為nil,并為可選的:

    var john: Person?
    var number73: Apartment?

現(xiàn)在你可以創(chuàng)建特定的PersonApartment實例并將類實例賦值給johnnumber73變量:

    john = Person(name: "John Appleseed")
    number73 = Apartment(number: 73)

在兩個實例被創(chuàng)建和賦值后,下圖表現(xiàn)了強引用的關(guān)系。變量john現(xiàn)在有一個指向Person實例的強引用,而變量number73有一個指向Apartment實例的強引用:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift-language-guide/images/Automatic_Reference_Counting_1.png" alt="image of Automatic_Reference_Counting_1.png" />

現(xiàn)在你能夠?qū)⑦@兩個實例關(guān)聯(lián)在一起,這樣人就能有公寓住了,而公寓也有了房客。注意感嘆號是用來展開和訪問可選變量johnnumber73中的實例,這樣實例的屬性才能被賦值:

    john!.apartment = number73
    number73!.tenant = john

在將兩個實例聯(lián)系在一起之后,強引用的關(guān)系如圖所示:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift-language-guide/images/Automatic_Reference_Counting_2.png" alt="image of Automatic_Reference_Counting_2.png" />

不幸的是,將這兩個實例關(guān)聯(lián)在一起之后,一個循環(huán)強引用被創(chuàng)建了。Person實例現(xiàn)在有了一個指向Apartment實例的強引用,而Apartment實例也有了一個指向Person實例的強引用。因此,當(dāng)你斷開johnnumber73變量所持有的強引用時,引用計數(shù)并不會降為 0,實例也不會被 ARC 銷毀:

    john = nil
    number73 = nil

注意,當(dāng)你把這兩個變量設(shè)為nil時,沒有任何一個析構(gòu)函數(shù)被調(diào)用。強引用循環(huán)阻止了PersonApartment類實例的銷毀,并在你的應(yīng)用程序中造成了內(nèi)存泄漏。

在你將johnnumber73賦值為nil后,強引用關(guān)系如下圖:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift-language-guide/images/Automatic_Reference_Counting_3.png" alt="image of Automatic_Reference_Counting_3.png" />

PersonApartment實例之間的強引用關(guān)系保留了下來并且不會被斷開。

解決實例之間的循環(huán)強引用

Swift 提供了兩種辦法用來解決你在使用類的屬性時所遇到的循環(huán)強引用問題:弱引用(weak reference)和無主引用(unowned reference)。

弱引用和無主引用允許循環(huán)引用中的一個實例引用另外一個實例而不保持強引用。這樣實例能夠互相引用而不產(chǎn)生循環(huán)強引用。

對于生命周期中會變?yōu)?code>nil的實例使用弱引用。相反的,對于初始化賦值后再也不會被賦值為nil的實例,使用無主引用。

弱引用

弱引用不會牢牢保持住引用的實例,并且不會阻止 ARC 銷毀被引用的實例。這種行為阻止了引用變?yōu)檠h(huán)強引用。聲明屬性或者變量時,在前面加上weak關(guān)鍵字表明這是一個弱引用。

在實例的生命周期中,如果某些時候引用沒有值,那么弱引用可以阻止循環(huán)強引用。如果引用總是有值,則可以使用無主引用,在[無主引用](#unowned references)中有描述。在上面Apartment的例子中,一個公寓的生命周期中,有時是沒有“居民”的,因此適合使用弱引用來解決循環(huán)強引用。

注意:
弱引用必須被聲明為變量,表明其值能在運行時被修改。弱引用不能被聲明為常量。

因為弱引用可以沒有值,你必須將每一個弱引用聲明為可選類型。可選類型是在 Swift 語言中推薦的用來表示可能沒有值的類型。

因為弱引用不會保持所引用的實例,即使引用存在,實例也有可能被銷毀。因此,ARC 會在引用的實例被銷毀后自動將其賦值為nil。你可以像其他可選值一樣,檢查弱引用的值是否存在,你永遠(yuǎn)也不會遇到被銷毀了而不存在的實例。

下面的例子跟上面PersonApartment的例子一致,但是有一個重要的區(qū)別。這一次,Apartmenttenant屬性被聲明為弱引用:

    class Person {
        let name: String
        init(name: String) { self.name = name }
        var apartment: Apartment?
        deinit { println("\(name) is being deinitialized") }
    }
    class Apartment {
        let number: Int
        init(number: Int) { self.number = number }
        weak var tenant: Person?
        deinit { println("Apartment #\(number) is being deinitialized") }
    }

然后跟之前一樣,建立兩個變量(john和number73)之間的強引用,并關(guān)聯(lián)兩個實例:

    var john: Person?
    var number73: Apartment?
    john = Person(name: "John Appleseed")
    number73 = Apartment(number: 73)
    john!.apartment = number73
    number73!.tenant = john

現(xiàn)在,兩個關(guān)聯(lián)在一起的實例的引用關(guān)系如下圖所示:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift-language-guide/images/Automatic_Reference_Counting_4.png" alt="image of Automatic_Reference_Counting_4.png" />

Person實例依然保持對Apartment實例的強引用,但是Apartment實例只是對Person實例的弱引用。這意味著當(dāng)你斷開john變量所保持的強引用時,再也沒有指向Person實例的強引用了:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift-language-guide/images/Automatic_Reference_Counting_5.png" alt="image of Automatic_Reference_Counting_5.png" />

由于再也沒有指向Person實例的強引用,該實例會被銷毀:

    john = nil
    // prints "John Appleseed is being deinitialized"

唯一剩下的指向Apartment實例的強引用來自于變量number73。如果你斷開這個強引用,再也沒有指向Apartment實例的強引用了:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift-language-guide/images/Automatic_Reference_Counting_6.png" alt="image of Automatic_Reference_Counting_6.png" />

由于再也沒有指向Apartment實例的強引用,該實例也會被銷毀:

    number73 = nil
    // prints "Apartment #73 is being deinitialized"

上面的兩段代碼展示了變量johnnumber73在被賦值為nil后,Person實例和Apartment實例的析構(gòu)函數(shù)都打印出“銷毀”的信息。這證明了引用循環(huán)被打破了。

無主引用

和弱引用類似,無主引用不會牢牢保持住引用的實例。和弱引用不同的是,無主引用是永遠(yuǎn)有值的。因此,無主引用總是被定義為非可選類型(non-optional type)。你可以在聲明屬性或者變量時,在前面加上關(guān)鍵字unowned表示這是一個無主引用。

由于無主引用是非可選類型,你不需要在使用它的時候?qū)⑺归_。無主引用總是可以被直接訪問。不過 ARC 無法在實例被銷毀后將無主引用設(shè)為nil,因為非可選類型的變量不允許被賦值為nil。

注意:
如果你試圖在實例被銷毀后,訪問該實例的無主引用,會觸發(fā)運行時錯誤。使用無主引用,你必須確保引用始終指向一個未銷毀的實例。
還需要注意的是如果你試圖訪問實例已經(jīng)被銷毀的無主引用,程序會直接崩潰,而不會發(fā)生無法預(yù)期的行為。所以你應(yīng)當(dāng)避免這樣的事情發(fā)生。

下面的例子定義了兩個類,CustomerCreditCard,模擬了銀行客戶和客戶的信用卡。這兩個類中,每一個都將另外一個類的實例作為自身的屬性。這種關(guān)系會潛在的創(chuàng)造循環(huán)強引用。

CustomerCreditCard之間的關(guān)系與前面弱引用例子中ApartmentPerson的關(guān)系截然不同。在這個數(shù)據(jù)模型中,一個客戶可能有或者沒有信用卡,但是一張信用卡總是關(guān)聯(lián)著一個客戶。為了表示這種關(guān)系,Customer類有一個可選類型的card屬性,但是CreditCard類有一個非可選類型的customer屬性。

此外,只能通過將一個number值和customer實例傳遞給CreditCard構(gòu)造函數(shù)的方式來創(chuàng)建CreditCard實例。這樣可以確保當(dāng)創(chuàng)建CreditCard實例時總是有一個customer實例與之關(guān)聯(lián)。

由于信用卡總是關(guān)聯(lián)著一個客戶,因此將customer屬性定義為無主引用,用以避免循環(huán)強引用:

    class Customer {
        let name: String
        var card: CreditCard?
        init(name: String) {
            self.name = name
        }
        deinit { println("\(name) is being deinitialized") }
    }
    class CreditCard {
        let number: Int
        unowned let customer: Customer
        init(number: Int, customer: Customer) {
            self.number = number
            self.customer = customer
        }
        deinit { println("Card #\(number) is being deinitialized") }
    }

下面的代碼片段定義了一個叫john的可選類型Customer變量,用來保存某個特定客戶的引用。由于是可選類型,所以變量被初始化為nil。

    var john: Customer?

現(xiàn)在你可以創(chuàng)建Customer類的實例,用它初始化CreditCard實例,并將新創(chuàng)建的CreditCard實例賦值為客戶的card屬性。

    john = Customer(name: "John Appleseed")
    john!.card = CreditCard(number: 1234_5678_9012_3456, customer: john!)

在你關(guān)聯(lián)兩個實例后,它們的引用關(guān)系如下圖所示:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift-language-guide/images/Automatic_Reference_Counting_7.png" alt="image of Automatic_Reference_Counting_7.png" />

Customer實例持有對CreditCard實例的強引用,而CreditCard實例持有對Customer實例的無主引用。

由于customer的無主引用,當(dāng)你斷開john變量持有的強引用時,再也沒有指向Customer實例的強引用了:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift-language-guide/images/Automatic_Reference_Counting_8.png" alt="image of Automatic_Reference_Counting_8.png" />

由于再也沒有指向Customer實例的強引用,該實例被銷毀了。其后,再也沒有指向CreditCard實例的強引用,該實例也隨之被銷毀了:

    john = nil
    // prints "John Appleseed is being deinitialized"
    // prints "Card #1234567890123456 is being deinitialized"

最后的代碼展示了在john變量被設(shè)為nilCustomer實例和CreditCard實例的構(gòu)造函數(shù)都打印出了“銷毀”的信息。

無主引用以及隱式解析可選屬性

上面弱引用和無主引用的例子涵蓋了兩種常用的需要打破循環(huán)強引用的場景。

PersonApartment的例子展示了兩個屬性的值都允許為nil,并會潛在的產(chǎn)生循環(huán)強引用。這種場景最適合用弱引用來解決。

CustomerCreditCard的例子展示了一個屬性的值允許為nil,而另一個屬性的值不允許為nil,并會潛在的產(chǎn)生循環(huán)強引用。這種場景最適合通過無主引用來解決。

然而,存在著第三種場景,在這種場景中,兩個屬性都必須有值,并且初始化完成后不能為nil。在這種場景中,需要一個類使用無主屬性,而另外一個類使用隱式解析可選屬性。

這使兩個屬性在初始化完成后能被直接訪問(不需要可選展開),同時避免了循環(huán)引用。這一節(jié)將為你展示如何建立這種關(guān)系。

下面的例子定義了兩個類,CountryCity,每個類將另外一個類的實例保存為屬性。在這個模型中,每個國家必須有首都,而每一個城市必須屬于一個國家。為了實現(xiàn)這種關(guān)系,Country類擁有一個capitalCity屬性,而City類有一個country屬性:

    class Country {
        let name: String
        let capitalCity: City!
        init(name: String, capitalName: String) {
            self.name = name
            self.capitalCity = City(name: capitalName, country: self)
        }
    }
    class City {
        let name: String
        unowned let country: Country
        init(name: String, country: Country) {
            self.name = name
            self.country = country
        }
    }

為了建立兩個類的依賴關(guān)系,City的構(gòu)造函數(shù)有一個Country實例的參數(shù),并且將實例保存為country屬性。

Country的構(gòu)造函數(shù)調(diào)用了City的構(gòu)造函數(shù)。然而,只有Country的實例完全初始化完后,Country的構(gòu)造函數(shù)才能把self傳給City的構(gòu)造函數(shù)。(在兩段式構(gòu)造過程中有具體描述

為了滿足這種需求,通過在類型結(jié)尾處加上感嘆號(City!)的方式,將CountrycapitalCity屬性聲明為隱式解析可選類型的屬性。這表示像其他可選類型一樣,capitalCity屬性的默認(rèn)值為nil,但是不需要展開它的值就能訪問它。(在隱式解析可選類型中有描述

由于capitalCity默認(rèn)值為nil,一旦Country的實例在構(gòu)造函數(shù)中給name屬性賦值后,整個初始化過程就完成了。這代表一旦name屬性被賦值后,Country的構(gòu)造函數(shù)就能引用并傳遞隱式的self。Country的構(gòu)造函數(shù)在賦值capitalCity時,就能將self作為參數(shù)傳遞給City的構(gòu)造函數(shù)。

以上的意義在于你可以通過一條語句同時創(chuàng)建CountryCity的實例,而不產(chǎn)生循環(huán)強引用,并且capitalCity的屬性能被直接訪問,而不需要通過感嘆號來展開它的可選值:

    var country = Country(name: "Canada", capitalName: "Ottawa")
    println("\(country.name)'s capital city is called \(country.capitalCity.name)")
    // prints "Canada's capital city is called Ottawa"

在上面的例子中,使用隱式解析可選值的意義在于滿足了兩個類構(gòu)造函數(shù)的需求。capitalCity屬性在初始化完成后,能像非可選值一樣使用和存取同時還避免了循環(huán)強引用。

閉包引起的循環(huán)強引用

前面我們看到了循環(huán)強引用環(huán)是在兩個類實例屬性互相保持對方的強引用時產(chǎn)生的,還知道了如何用弱引用和無主引用來打破循環(huán)強引用。

循環(huán)強引用還會發(fā)生在當(dāng)你將一個閉包賦值給類實例的某個屬性,并且這個閉包體中又使用了實例。這個閉包體中可能訪問了實例的某個屬性,例如self.someProperty,或者閉包中調(diào)用了實例的某個方法,例如self.someMethod。這兩種情況都導(dǎo)致了閉包 “捕獲" self,從而產(chǎn)生了循環(huán)強引用。

循環(huán)強引用的產(chǎn)生,是因為閉包和類相似,都是引用類型。當(dāng)你把一個閉包賦值給某個屬性時,你也把一個引用賦值給了這個閉包。實質(zhì)上,這跟之前的問題是一樣的-兩個強引用讓彼此一直有效。但是,和兩個類實例不同,這次一個是類實例,另一個是閉包。

Swift 提供了一種優(yōu)雅的方法來解決這個問題,稱之為閉包占用列表(closuer capture list)。同樣的,在學(xué)習(xí)如何用閉包占用列表破壞循環(huán)強引用之前,先來了解一下循環(huán)強引用是如何產(chǎn)生的,這對我們是很有幫助的。

下面的例子為你展示了當(dāng)一個閉包引用了self后是如何產(chǎn)生一個循環(huán)強引用的。例子中定義了一個叫HTMLElement的類,用一種簡單的模型表示 HTML 中的一個單獨的元素:

    class HTMLElement {
        let name: String
        let text: String?
        lazy var asHTML: () -> String = {
            if let text = self.text {
                return "<\(self.name)>\(text)</\(self.name)>"
            } else {
                return "<\(self.name) />"
            }
        }
        init(name: String, text: String? = nil) {
            self.name = name
            self.text = text
        }
        deinit {
            println("\(name) is being deinitialized")
        }
    }

HTMLElement類定義了一個name屬性來表示這個元素的名稱,例如代表段落的"p",或者代表換行的"br"。HTMLElement還定義了一個可選屬性text,用來設(shè)置和展現(xiàn) HTML 元素的文本。

除了上面的兩個屬性,HTMLElement還定義了一個lazy屬性asHTML。這個屬性引用了一個閉包,將nametext組合成 HTML 字符串片段。該屬性是() -> String類型,或者可以理解為“一個沒有參數(shù),返回String的函數(shù)”。

默認(rèn)情況下,閉包賦值給了asHTML屬性,這個閉包返回一個代表 HTML 標(biāo)簽的字符串。如果text值存在,該標(biāo)簽就包含可選值text;如果text不存在,該標(biāo)簽就不包含文本。對于段落元素,根據(jù)text是"some text"還是nil,閉包會返回"<p>some text</p>"或者"<p />"。

可以像實例方法那樣去命名、使用asHTML屬性。然而,由于asHTML是閉包而不是實例方法,如果你想改變特定元素的 HTML 處理的話,可以用自定義的閉包來取代默認(rèn)值。

注意:
asHTML聲明為lazy屬性,因為只有當(dāng)元素確實需要處理為HTML輸出的字符串時,才需要使用asHTML。也就是說,在默認(rèn)的閉包中可以使用self,因為只有當(dāng)初始化完成以及self確實存在后,才能訪問lazy屬性。

HTMLElement類只提供一個構(gòu)造函數(shù),通過nametext(如果有的話)參數(shù)來初始化一個元素。該類也定義了一個析構(gòu)函數(shù),當(dāng)HTMLElement實例被銷毀時,打印一條消息。

下面的代碼展示了如何用HTMLElement類創(chuàng)建實例并打印消息。

    var paragraph: HTMLElement? = HTMLElement(name: "p", text: "hello, world")
    println(paragraph!.asHTML())
    // prints"hello, world"

注意:
上面的paragraph變量定義為可選HTMLElement,因此我們可以賦值nil給它來演示循環(huán)強引用。

不幸的是,上面寫的HTMLElement類產(chǎn)生了類實例和asHTML默認(rèn)值的閉包之間的循環(huán)強引用。循環(huán)強引用如下圖所示:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift-language-guide/images/Automatic_Reference_Counting_9.png" alt="image of Automatic_Reference_Counting_9.png" />

實例的asHTML屬性持有閉包的強引用。但是,閉包在其閉包體內(nèi)使用了self(引用了self.nameself.text),因此閉包捕獲了self,這意味著閉包又反過來持有了HTMLElement實例的強引用。這樣兩個對象就產(chǎn)生了循環(huán)強引用。(更多關(guān)于閉包捕獲值的信息,請參考值捕獲)。

注意:
雖然閉包多次使用了self,它只捕獲HTMLElement實例的一個強引用。

如果設(shè)置paragraph變量為nil,打破它持有的HTMLElement實例的強引用,HTMLElement實例和它的閉包都不會被銷毀,也是因為循環(huán)強引用:

    paragraph = nil

注意HTMLElementdeinitializer中的消息并沒有別打印,證明了HTMLElement實例并沒有被銷毀。

解決閉包引起的循環(huán)強引用

在定義閉包時同時定義捕獲列表作為閉包的一部分,通過這種方式可以解決閉包和類實例之間的循環(huán)強引用。捕獲列表定義了閉包體內(nèi)捕獲一個或者多個引用類型的規(guī)則。跟解決兩個類實例間的循環(huán)強引用一樣,聲明每個捕獲的引用為弱引用或無主引用,而不是強引用。應(yīng)當(dāng)根據(jù)代碼關(guān)系來決定使用弱引用還是無主引用。

注意:
Swift 有如下要求:只要在閉包內(nèi)使用self的成員,就要用self.someProperty或者self.someMethod(而不只是somePropertysomeMethod)。這提醒你可能會不小心就捕獲了self。

定義捕獲列表

捕獲列表中的每個元素都是由weak或者unowned關(guān)鍵字和實例的引用(如selfsomeInstance)成對組成。每一對都在方括號中,通過逗號分開。

捕獲列表放置在閉包參數(shù)列表和返回類型之前:

    lazy var someClosure: (Int, String) -> String = {
        [unowned self] (index: Int, stringToProcess: String) -> String in
        // closure body goes here
    }

如果閉包沒有指定參數(shù)列表或者返回類型,則可以通過上下文推斷,那么可以捕獲列表放在閉包開始的地方,跟著是關(guān)鍵字in

    lazy var someClosure: () -> String = {
        [unowned self] in
        // closure body goes here
    }

弱引用和無主引用

當(dāng)閉包和捕獲的實例總是互相引用時并且總是同時銷毀時,將閉包內(nèi)的捕獲定義為無主引用。

相反的,當(dāng)捕獲引用有時可能會是nil時,將閉包內(nèi)的捕獲定義為弱引用。弱引用總是可選類型,并且當(dāng)引用的實例被銷毀后,弱引用的值會自動置為nil。這使我們可以在閉包內(nèi)檢查它們是否存在。

注意:
如果捕獲的引用絕對不會置為nil,應(yīng)該用無主引用,而不是弱引用。

前面的HTMLElement例子中,無主引用是正確的解決循環(huán)強引用的方法。這樣編寫HTMLElement類來避免循環(huán)強引用:

    class HTMLElement {
        let name: String
        let text: String?
        lazy var asHTML: () -> String = {
            [unowned self] in
            if let text = self.text {
                return "<\(self.name)>\(text)</\(self.name)>"
            } else {
                return "<\(self.name) />"
            }
        }
        init(name: String, text: String? = nil) {
            self.name = name
            self.text = text
        }
        deinit {
            println("\(name) is being deinitialized")
        }
    }

上面的HTMLElement實現(xiàn)和之前的實現(xiàn)一致,只是在asHTML閉包中多了一個捕獲列表。這里,捕獲列表是[unowned self],表示“用無主引用而不是強引用來捕獲self”。

和之前一樣,我們可以創(chuàng)建并打印HTMLElement實例:

    var paragraph: HTMLElement? = HTMLElement(name: "p", text: "hello, world")
    println(paragraph!.asHTML())
    // prints "<p>hello, world</p>"

使用捕獲列表后引用關(guān)系如下圖所示:

http://wiki.jikexueyuan.com/project/swift-language-guide/images/Automatic_Reference_Counting_10.png" alt="image of Automatic_Reference_Counting_10.png" />

這一次,閉包以無主引用的形式捕獲self,并不會持有HTMLElement實例的強引用。如果將paragraph賦值為nil,HTMLElement實例將會被銷毀,并能看到它的析構(gòu)函數(shù)打印出的消息。

    paragraph = nil
    // prints "p is being deinitialized"
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