Objective-C 記憶體管理精髓

Objective-C 記憶體管理精髓
目錄
引用計數是執行個體對象的記憶體回收唯一參考
Objective-C記憶體管理準則
對象的擁有者
AutoreleasePool使Objective-C成為記憶體管理半自動化語言
之前寫過類似的文章，這篇以做總結，希望能協助剛上船的兄弟。_
iPhone系統中的Objective-C的記憶體管理機制是比較靈活的，即可以拿來像C/C++一樣用，也可以加個AutoreleasePool讓它升級為半自動化的記憶體管理語言。當然，也不能拿JAVA虛擬機器中的全自動化GC來比〜
引用計數是執行個體對象的記憶體回收唯一參考
引用計數(retainCount)是Objective-C管理對象引用的唯一依據。調用執行個體的release方法後，此屬性減一，減到為零時對象的dealloc方法被自動調用，進行記憶體回收操作，也就是說我們永不該手動調用對象的dealloc方法。
它的記憶體管理ＡＰＩ老簡單老簡單了，下面就是它主要操作介面：
1，alloc, allocWithZone,new(帶初始化)
為對象分配記憶體，retainCount為“1”，並返回此執行個體
2，retain
retainCount 加“1”
3，copy,mutableCopy
複製一個執行個體，retainCount數為“1”，返回此執行個體。所得到的對象是與其它上下文無關的，獨立的對象(乾淨對象)。
4，release
retainCount 減“1”，減到“0”時調用此對象的dealloc方法
5，autorelease
在當前內容相關的AutoreleasePool棧頂的autoreleasePool執行個體添加此對象，由於它的引入使Objective-C（非GC管理環境）由全手動記憶體管理上升到半自動化。
Objective-C記憶體管理準則
我們可以把上面的介面按對retainCount的操作性質歸為兩類，
Ａ類是加一操作：1，2，3
Ｂ類是減一操作：4，5（延時釋放）
記憶體管理準則如下：
1，A與Ｂ類的調用次數保持一制
2，為了很好的保障準則一，以執行個體對象為單位，誰A了就誰Ｂ，沒有第二者參與
例：
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
NSObject *o = [[NSObject alloc] init]; //retainCount為1
[o retain]; //retainCount為2
[o release]; //retainCount為1
[o autorelease]; //retainCount為1
[pool release]; //retaincount為0，觸發dealloc方法
對象的擁有者
物件導向領域裡有個引用的概念，區別於繼承，引用常被用來當做偶合性更小的設計。繼承是強依賴，對吧。我們要降偶軟體的設計，就要盡量減少對它的使用。但沒有任何偶合的模組或功能是沒有用的〜對吧，那我們只能多用引用了吧。一個執行個體擁有另一個執行個體的時候，我們稱它為引用了另一個執行個體。
比如ClassA類的一個屬性對象的Setter方法：
- (void)setMyArray:(NSMutableArray *)newArray {
if (myArray != newArray) {
[myArray release];
myArray = [newArray retain];
}
}
假設這個類的一個執行個體為'a'，調用setMyArray後，我們就可以說a擁有了一個新的myArray執行個體，也可以說a引用了一個新的myArray執行個體。其中調用的retain方法，使myArray的retainCount加一，我們需要注意以下兩個地方：
1，setMyarray方法中，在retain之前先release了舊執行個體一次
2，在本執行個體的dealloc方法中，本應該是要再次release當前執行個體的，但回頭看看參考記憶體管理準則。它並不合理，對吧。。。多了一次release。這裡比較推薦的做法是：
[ myArray setMyArray:nil ];
這樣可以巧妙的使當前執行個體release而不出錯（我們可以向nil發送訊息〜其實它本身就是個整數0），並符合我們的記憶體管理準則。更主要的是，很簡單，你不需要考慮過多的事情。
另外一個比較容易忽略而又比較經典的問題是執行個體變數的循環參考，Objective-C為此區分了，其實也相當相當的簡單：
1，強引用，上面講的就是強引用，存在retainCount加一。
2，弱引用，但凡是assign聲明並直接用指標賦值實現的被稱之為弱引用，不存在retainCount加一的情況。
AutoreleasePool使Objective-C成為記憶體管理半自動化語言
如果僅僅是上面這些，很簡單，對吧。但往往很多人都會迷糊在自動記憶體管理這塊上，感覺像是有魔法，但其實原理也很簡單〜
先看看最經典的程式入口程式：
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
int retVal = UIApplicationMain(argc, argv, nil, nil);
[pool release];
我們先把pool看成一個普通對象〜很簡單，先是alloc，pool的retainCount為1。第三句release，retainCount為0，自動調用它的dealloc方法。它和任何其它普通對象沒 任何區別。
魔法在哪裡？
在聲明pool後，release它之前的這段代碼，所有段裡的代碼（先假設中間沒有聲明其它的AutoreleasePool執行個體），凡是調用了autorelase方法的執行個體，都會把它的retainCount加1，並在此pool執行個體中添1次此執行個體要回收的記錄以做備案。當此pool執行個體dealloc時，首先會檢查之前備案的所有執行個體，所有記錄在案的執行個體都會依次調用它的release方法。
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
NSObject *o = [[NSObject alloc] init];
[o autorelease]; //在pool執行個體dealloc時，release一次此執行個體，重要的是並不是在此行去release
NSLog(@"o retainCount:%d",[o retainCount]); //此時還可以看到我們的o執行個體還是可用的，並且retainCount為1
[pool release]; //pool 的 retainCount為0，自動調用其dealloc方法，我們之前備案的小o也將在這裡release一次（因為咱們之前僅僅autorelease一次）
真對同一個執行個體，同一個Pool是可以多次註冊備案(autorelease)的。在一些很少的情況化可能會出現這種需求：
NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
NSObject *o = [[NSObject alloc] init];
[o retain];
[o autorelease];
[o autorelease];
[pool release];
我們調用了兩次A類(retainCount加1的方法)，使其retainCount為2，而接下來的兩次autorelease方法調用，使其在pool中註冊備案了兩次。這裡的pool將會在回收時調用此執行個體的兩次release方法。使其retainCount降為0，完成回收記憶體的操作，其實這也是完全按照記憶體管理規則辦事的好處〜
AutoreleasePool是被嵌套的！
池是被嵌套的，嵌套的結果是個棧，同一線程只有當前棧頂pool執行個體是可用的：
棧頂 pool_5
棧中 pool_4
棧中 pool_3
棧中 pool_2
棧底 pool_1
其代碼如下：
NSAutoreleasePool *pool1 = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
NSAutoreleasePool *pool2 = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
NSAutoreleasePool *pool3 = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
NSObject *o = [[NSObject alloc] init] autorelease];
[pool3 release];
[pool2 release];
[pool1 release];
我們可以看到其棧頂是pool3，o的autorelease是把當前的release放在棧頂的pool執行個體管理。。。也就是pool3。
在生命週期短，產生大量放在autoreleasePool中管理執行個體的情況下經常用此方法減少記憶體使用量，達到記憶體及時回收的目的。
AutoreleasePool還被用在哪裡？
在上面的例子裡，也可以看到，我們在執行autorelease方法時，並沒有時時的進行release操作〜它的release被延時到pool執行個體的dealloc方法裡。這個小細節使我們的Objective-C用起來可以在方法棧中申請堆中的記憶體，建立執行個體，並把它放在當前pool中延遲到此方法的調用者釋放〜