從 Objective-C 裡的 Alloc 和 AllocWithZone 談起

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一、問題起源 一切起源於Apple官方文檔裡面關於單例(Singleton)的示範代碼:Creating a Singleton Instance. 主要的爭議集中在下面這一段： static MyGizmoClass *sharedGizmoManager = nil;  + (MyGizmoClass*)sharedManager  {  if (sharedGizmoManager == nil) {  sharedGizmoManager = [[super allocWithZone:NULL] init];  }  return sharedGizmoManager;  }  + (id)allocWithZone:(NSZone *)zone  {  return [[self sharedManager] retain];  } 複製代碼 其中： sharedGizmoManager = [[super allocWithZone:NULL] init]; 複製代碼 這段有另一個版本，不使用 allocWithZone 而是直接 alloc，如下：  sharedGizmoManager = [[super alloc] init]; 複製代碼 這就引發了一個討論，為什麼要覆蓋allocWithZone方法，到底 alloc 和 allocWithZone 有啥區別呢？ 二、allocWithZone 首先我們知道，我們需要保證單例類只有一個唯一的執行個體，而平時我們在初始化一個對象的時候， [[Class alloc] init]，其實是做了兩件事。 alloc 給對象分配記憶體空間，init是對對象的初始化，包括設定成員變數初值這些工作。而給對象分配空間，除了alloc方法之外，還有另一個方法： allocWithZone. 在NSObject 這個類的官方文檔裡面，allocWithZone方法介紹說，該方法的參數是被忽略的，正確的做法是傳nil或者NULL參數給它。而這個方法之所以存在，是曆史遺留原因。 Do not override allocWithZone: to include any initialization code. Instead, class-specific versions of init… methods. This method exists for historical reasons; memory zones are no longer used by Objective-C. 文檔裡面提到，memory zone已經被棄用了，只是曆史原因才保留這個介面。詳細是什麼曆史原因我沒找到，不過後面介紹的內容會稍微涉及到。 而實踐證明，使用alloc方法初始化一個類的執行個體的時候，預設是調用了 allocWithZone 的方法。於是覆蓋allocWithZone方法的原因已經很明顯了：為了保持單例類執行個體的唯一性，需要覆蓋所有會產生新的執行個體的方法，如果有人初始化這個單例類的時候不走[[Class alloc] init] ，而是直接 allocWithZone， 那麼這個單例就不再是單例了，所以必須把這個方法也堵上。allocWithZone的答案到此算是解決了，但是，問題是無止境的。 這裡引出了另外一個問題： What the hell is Memory Zone? 三、NSZone Apple官方文檔裡面就簡單的幾句，吝嗇得很： 引用  NSZone Used to identify and manage memory zones. typedef struct _NSZone NSZone; Availability Available in OS X v10.0 and later. Declared In NSZone.h 複製代碼 大意上是說NSZone是Apple用來分配和釋放記憶體的一種方式，它不是一個對象，而是使用C結構儲存了關於對象的記憶體管理的資訊。基本上開發人員是不需要去理會這個東西的，cocoa Application使用一個系統預設的NSZone來對應用的對象進行管理。那麼在什麼時候你會想要有一個自己控制的NSZone呢？當預設的NSZone裡面管理了大量的對象的時候。這種時候，大量對象的釋放可能會導致記憶體嚴重片段化，cocoa本身有做過最佳化，每次alloc的時候會試圖去填滿記憶體的空隙，但是這樣做的話時間的開銷很大。於是乎，你可以自己建立一個NSZone，這樣當你有大量的alloc請求的時候就全部轉移到指定的NSZone裡面去，減少了大量的時間開銷。而且，使用NSZone還可以一口氣把你建立的zone裡面的東西都清除掉，省掉了大量的時間去一個個dealloc對象。 總的來說，當你需要建立大量的對象的時候，使用NSZone還是能節省一些時間的，不過前提是你得知道怎麼去用它。Timothy還講到如果可以使用NSZone的話，多個對象在同一時間alloc可以減少分頁使用，而且在同一個時間dealloc可以減少記憶體片段。想必後來Apple在這方面是做了處理了，對開發人員透明，無需開發人員自己去做。 四、結論 allocWithZone不被Apple鼓勵使用，基本上多數時候程式員也不需要自己去管理自己的zone。當然多瞭解一些東西總是好的嘛。

從 Objective-C 裡的 Alloc 和 AllocWithZone 談起