Lua教程（十三）：弱引用table_Lua

Lua採用了基於垃圾收集的記憶體管理機制，因此對於程式員來說，在很多時候記憶體問題都將不再困擾他們。然而任何垃圾收集器都不是萬能的，在有些特殊情況下，垃圾收集器是無法準確的判斷是否應該將當前對象清理。這樣就極有可能導致很多垃圾對象無法被釋放。為瞭解決這一問題，就需要Lua的開發人員予以一定程度上的配合。比如，當某個table對象被存放在容器中，而容器的外部不再有任何變數引用該對象，對於這樣的對象，Lua的垃圾收集器是不會清理的，因為容器物件仍然引用著他。如果此時針對該容器的應用僅限於尋找，而不是遍曆的話，那麼該對象將永遠不會被用到。事實上，對於這樣的對象我們是希望Lua的垃圾收集器可以將其清理掉的。見如下代碼：

複製代碼 代碼如下:

a = {}
key = {}
a[key] = 1
key = {}
a[key] = 2
collectgarbage()
for k,v in pairs(a) do
    print(v)
end   
--輸出1和2

在執行垃圾收集之後，table a中的兩個key都無法被清理，但是對value等於1的key而言，如果後面的邏輯不會遍曆table a的話，那麼我們就可以認為該對象記憶體泄露了。在Lua中提供了一種被稱為弱引用table的機制，可以提示垃圾收集器，如果某個對象，如上面代碼中的第一個table key，只是被弱引用table引用，那麼在執行垃圾收集時可以將其清理。

Lua中的弱參考資料表提供了3中弱參考模式，即key是弱引用、value是弱引用，以及key和value均是弱引用。不論是哪種類型的弱引用table，只要有一個key或value被回收，那麼它們所在的整個條目都會從table中刪除。

一個table的弱參考型別是通過其元表的__mode欄位來決定的。如果該值為包含字元"k"，那麼table就是key弱引用，如果包含"v"，則是value若引用，如果兩個字元均存在，就是key/value弱引用。見如下代碼：

複製代碼 代碼如下:

a = {}
b = {__mode = "k"}
setmetatable(a,b)
key = {}
a[key] = 1
key = {}
a[key] = 2
collectgarbage()
for k,v in pairs(a) do
    print(v)
end   
--僅僅輸出2

在上面的程式碼範例中，第一個key在被存放到table a之後，就被第二個key的定義所覆蓋，因此它的唯一引用來自key弱參考資料表。事實上，這種機制在Java中也同樣存在，Java在1.5之後的版本中也提供了一組弱引用容器，其語義和Lua的弱引用table相似。

最後需要說明的是，Lua中的弱參考資料表只是作用於table類型的變數，對於其他類型的變數，如數值和字串等，弱參考資料表並不起任何作用。

1. 備忘錄(memoize)函數：

    用“空間換時間”是一種通用的程式運行效率最佳化手段，比如：對於一個普通的Server，它接受到的請求中包含Lua代碼，每當其收到請求後都會調用Lua的loadstring函數來動態解析請求中的Lua代碼，如果這種操作過於頻率，就會導致Server的執行效率下降。要解決該問題，我們可以將每次解析的結果緩衝到一個table中，下次如果接收到相同的Lua代碼，就不需要調用loadstirng來動態解析了，而是直接從table中擷取解析後的函數直接執行即可。這樣在有大量重複Lua代碼的情況下，可以極大的提高Server的執行效率。反之，如果有相當一部分的Lua代碼只是出現一次，那麼再使用這種機制，就將會導致大量的記憶體資源被佔用而得不到有效釋放。在這種情況下，如果使用弱參考資料表，不僅可以在一定程度上提升程式的運行效率，記憶體資源也會得到有效釋放。見如下代碼：

複製代碼 代碼如下:

local results = {}
setmetatable(results,{__mode = "v"}) --results表中的key是字串形式的Lua代碼
function mem_loadstring(s)
    local res = results[s]
    if res == nil then
        res = assert(loadstring(s))
        results[s] = res
    end
    return res
end