《C#妹妹和Objective-C阿姨對話錄》（05）自動釋放池－－拆遷隊的外援

C#妹妹：記憶體的清理跟生活中的拆遷一樣是個麻煩事情啊

Objective-C阿姨：是啊，該拆的不拆，佔用空間，不該拆的拆了，程式崩潰

C#妹妹：說白了，難度不在拆上，在判定上，判斷到底那些記憶體是用不上的。

Objective-C阿姨：沒錯，就像現實生活中的拆遷，扒房子不困難，推土機過來就好了，困難的是決定扒誰的房子。。。扒對了相安無事，扒錯了弄個自焚的出來⋯⋯

C#妹妹：做個廣告，.NET的記憶體回收機制是相當不錯的。判斷很準確～

Objective-C阿姨：沒錯，但是也要付出代價，依靠運行時檢查廢棄的對象，就好像依靠人口普查來確定那些房子沒人用，是靠定時遍曆來實現的，畢竟影響效能，並且回收也不可能那麼及時。

C#妹妹：是的，記憶體回收其實是兩部分工作，一個是“檢查”，一個是“回收”，“檢查”就是找到那些沒人用的房子，在牆上寫一個大大的被圓圈圈起來的“拆”字。“回收”就是把標有“拆”字的房子推平，並且把還在用的房子集中在一起，避免形成片段。還有很重要的一點是，回收過程中程式是暫停狀態的。

Objective-C阿姨：寫拆字的國際慣例也符合啊？～整個過程好像很漫長，效能如何保證呢？

C#妹妹：.NET的運行時為了提高效率採取了很多方法。

首先它優先普查人口流動比較大的地區，人口流動大，意味著房子閑置的可能性比較大。這個主要通過代齡來最佳化的，對象佔用的空間，每經過一次記憶體回收行程的掃描，而沒有被清理掉，代齡就加1。比如你04年買的房子，這時代齡為0，06年人口普查發現這套在用，代齡就變成1，08年人口普查有可能就不再檢查這套房子了，因為你已經起碼住了2年多了，搬家的可能性小些，記憶體回收行程會重點檢查上次人口普查之後新入住的那些房子。當然清理了0代的房子後，還沒有足夠的空間，記憶體回收行程還會去檢查1代甚至2代的房子的。

Objective-C阿姨：這就是歧視啊，怪不得我在上海買了房子也沒戶口，原來我是0代⋯⋯

C#妹妹：沒法子啊，誰讓效率優先呢？誰會在乎我們小百姓的公平～記憶體回收行程第二個提高效率的方法是減少普查的次數，除非程式佔用的記憶體超過規定，或者系統本身記憶體不富裕，不會輕易去搞記憶體普查這些爛事的。你以為記憶體回收行程沒事幹就一直掃描啊，他們也是想多歇歇呢～

Objective-C阿姨：.NET記憶體回收也有這麼多內幕啊

C#妹妹：小聲點，你不想想，這年頭沒點內幕誰去拆遷啊？Objective-C阿姨，你的對象管理就沒有內幕？

Objective-C阿姨：嗯，有，不過相對比較河蟹～因為有那麼點選擇的餘地，上次不是說過了通過“Retain、Release”統計對象的引用數量來判斷對象是否可以回收，這種方法專業一點的名字叫“引用計數(reference counting)技術”。今天我繼續往後講“自動釋放(Auto Release)技術”。

C#妹妹：自動釋放？聽起來好像蠻先進的，是不是跟我的記憶體回收差不多。

Objective-C阿姨：差的多，它的本質還是引用計數，其實並不自動化，只是簡化了邏輯和代碼而已。算是個外援吧，還拿那個悲劇的House類做個實驗吧

#import "House.h"//先建一個需要被刪除的對象 House類@implementation House-(void) dealloc//Objective-C在銷毀對象的時候會自動調用這個方法{    NSLog(@"房子被拆除了");    [super dealloc];}@end

Objective-C阿姨：這個倒黴House類，只重載了dealloc這個方法，忘記了嗎？就是拆房子的時候會調用這個方法。接下來執行下面的代碼

int main (int argc, const char * argv[]){    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];//建立一個自動釋放池 pool    House *h1=[[House new] autorelease];//將產生的對象添加到自動釋放池中    NSLog(@"%lu",[h1 retainCount]);//對象的引用數量為1    NSLog(@"開始銷毀自動釋放池");    [pool drain];//銷毀自動釋放池，同時也銷毀自動釋放池中的對象，包括h1引用的House對象    return 0;}

執行結果

Objective-C阿姨：一句話一句話看吧，首先是

NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

聽起來貌似很酷，又是自動，又是池，其實沒啥技術含量，原理其實是個類似NSMutableArray的東西，它的dealloc方法裡有向池中所有對象發送release訊息的代碼，所以銷毀池的時候，會執行池的dealloc方法，池向所有對象發送release。就這麼簡單。

至於[[NSAutoreleasePool alloc] init] 相當於 [NSAutoreleasePool new]，就是初始化對象。

說白了就是執行個體化了類“NSAutoreleasePool”的一個對象

C#妹妹：我看也是，上次你說過的NS開頭表示Cocoa的類，這個類就是名字稍微長點，要是豎著寫可能還襯的個頭高點，可惜是趴著的，確實沒覺得比其他類長的帥⋯⋯

Objective-C阿姨：House *h1=[[House new] autorelease]這句話重點在autorelease，意思是把House的執行個體，添加到NSAutoreleasePool中。也可以這樣寫

 

 House *h1=[House new];    [h1 autorelease];

這一步僅僅是把對象添加到池中，並沒有減少引用，所以統計retainCount的時候，仍然為1

接下來最後一步

[pool drain]

drain和release意思差不多，就是清空/銷毀自動釋放池，同時銷毀池中的對象。

但是這裡說“銷毀池中的對象”其實很不準確

準確的說法是逐個給池中的對象發送release訊息，在看看剛才我說的原理。

因為經過這一步，池中對象僅僅是引用數量減1（也就是調用了release）,能否銷毀要看減1後引用數量是否為0

比如看下面的例子

int main (int argc, const char * argv[]){    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];//建立一個自動釋放池 pool    House *h1=[[House new] autorelease];//將產生的對象添加到自動釋放池中    [h1 retain];//手工添加一個引用    NSLog(@"%lu",[h1 retainCount]);//對象的引用數量為2    NSLog(@"開始銷毀自動釋放池");    [pool drain];    //這個時候h1引用的對象並沒有被銷毀 發生記憶體泄露    NSLog(@"記憶體泄露啦：%@",h1);    return 0;}

執行結果

因為我們之前手工通過retain給h1引用的對象增加了一個引用，導致即使[pool drain]也沒有銷毀對象

所以說AutoreleasePool並沒有幫我們真正的把池中的對象銷毀，只是給池中對象逐個調用release而已。

再以圖片的形式看看記憶體中發生的事情

C#妹妹：這樣看下來，自動釋放池並沒有解決什麼問題呀？不是還要我們自己管理引用數量嗎？

Objective-C阿姨：確實還是需要我們自己統計引用數量，但是可以幫我們從亂七八糟的release中解脫出來。只需要release池對象就好了，其他對象也就跟著被release了

int main (int argc, const char * argv[]){    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];//建立一個自動釋放池 pool    House *h1=[[House new] autorelease];    House *h2=[[House new] autorelease];    House *h3=[[House new] autorelease];    House *h4=[[House new] autorelease];    NSLog(@"%lu,%lu,%lu,%lu",[h1 retainCount],[h2 retainCount],[h3 retainCount],[h4 retainCount]);    //h1-h4經過某些運算 完成了曆史使命    [pool drain];    return 0;}

上面的代碼肯定比下面的這些更清爽點

int main (int argc, const char * argv[]){    House *h1=[House new];    House *h2=[House new];    House *h3=[House new];    House *h4=[House new];    NSLog(@"%lu,%lu,%lu,%lu",[h1 retainCount],[h2 retainCount],[h3 retainCount],[h4 retainCount]);    //h1-h4經過某些運算 完成了曆史使命    [h1 release];    [h2 release];    [h3 release];    [h4 release];    return 0;}

C#妹妹：貌似是少調用了些release，但是畢竟沒有release靈活啊，如果是release，一旦程式員決定不在使用的對象，馬上就可以釋放掉，但是AutoreleasePool必須要等到最後一起drain。說白了也就是延長了垃圾的存留時間，浪費了記憶體。

Objective-C阿姨：一點不假，所以在行動裝置上 比如iPhone，iPad，為了節約寶貴的記憶體資源，不建議使用自動釋放池。即便在Mac上啟動並執行程式，如果有太多的對象產生，也可以多次產生釋放或嵌套對象池來儘早釋放對象。比如下面的例子

int main (int argc, const char * argv[]){    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];    int i;    for(i=0;i<1000000000;i++)    {        House *h=[[House new] autorelease];        if(i%1000==0)//如果沒有這個if語句裡邊的內容，所有1000000000個對象要全部產生完畢才能全部釋放        {            [pool drain];            NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];        }    }    [pool drain];    return 0;}

比如上面的代碼，如果沒有if語句裡邊的內容，所有1000000000個House對象都要等到全部對象產生完畢，程式結束的時候才能全部釋放

記憶體消耗量非常大

但是加了這個if語句，每產生1000個對象，銷毀一次，記憶體佔用就非常小。

咳，十億套房子要真的就這麼產生了，非氣死那些開發商不可。。。

C#妹妹：

Objective-C阿姨：說了半天，還沒有說自動釋放池最重要的用法。

C#妹妹：最重要？？你認為有人會耐著性子把咱倆的對話看到這個地方嗎？

Objective-C阿姨：剛才說嗨了，重點忘記了。也許有那麼1-2人能耐著性子看到這裡吧，大部分人早把網頁關閉了。看下面的例子

#import "House.h"//先建一個需要被刪除的對象 House類@implementation House-(void) dealloc//Objective-C在銷毀對象的時候會自動調用這個方法{    NSLog(@"房子被拆除了");    [super dealloc];}-(NSString*)description{    NSString *desc=[[NSString alloc] initWithFormat:@"世界上最便宜的房子"];    return desc;}@end

我修改了一下House類，添加了一個description方法，返回一個NSString對象，

description相當於.NET中的ToString()方法，其實也是基類NSObject定義的，子類可以重寫，用來返回描述該類的字串。

我這裡重新了description，返回NSString對象，但是這個NSString對象該如何銷毀呢？該由誰來負責release呢？

顯然這個工作只能由調用description的程式來完成

C#妹妹：廢話，要是在description裡邊就銷毀了，還返回個屁結果啊

Objective-C阿姨：那就看下面的例子吧。

int main (int argc, const char * argv[]){    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];    House *h1=[[House new]autorelease];    NSString *desc=[h1 description];    NSLog(@"%@",desc);    [desc release];    [pool drain];    return 0;}

這樣用起來畢竟不直接

如果在House的description中使用autorelease，比如代碼修改為

NSString *desc=[[NSString alloc] initWithFormat:@"世界上最便宜的房子"];return [desc autorelease];

調用House的description的程式就可以更簡潔

int main (int argc, const char * argv[]){    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];    House *h1=[[House new]autorelease];    NSLog(@"%@",[h1 description]);    [pool drain];    return 0;}

C#妹妹：今天好像好像暈了⋯⋯感覺越來越複雜了～～，程式員管理記憶體還真是很辛苦⋯⋯

Objective-C阿姨：今天說了太多的技術，因為沒有規則來約束他們，所以感覺好像雜亂無章，下次會有記憶體管理的章法，只要遵循幾個簡單的原則，其實是非常簡單的。下次再聊哇。。。

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各位同學，本人學習Objective-C時間很短，學習Objective-C其實不是為了Mac、iPhone開發，並沒有實用，
其實是一個C#使用者學習Objective-C的學習筆記，學習的確切目的是協助我理解C#,畢竟沒有比較是不可能知道所謂C#的特點的
請大家批判的眼光看這個東西，如果發現和其他文章、書籍、評論、資料有衝突，請盡量以其他文章為準。並給我留言
也邀請所有高手積極拍磚，我正好用來蓋房子～～～
《C#妹妹和Objective-C阿姨對話錄》

（01）認識Objective-C－－初次見面的問候 
（02）這就是類－－阿姨的狗狗 
（03）NSString－－再遇狗狗
（04）記憶體回收基礎－－拆遷隊那點事
（05）自動釋放池－－拆遷隊的外援 

        待續⋯⋯