Swift裏你可能不知道的事兒（3）——處理closure和類對象之間的reference cycle

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咱們來了解一下這類reference cycle是如何發生的，以及對應的解決方法。

什麼是Closure和類對象間的reference cycle

首先，咱們定義一個類，用來表示HTML DOM元素：

class HTMLElment {
    let name: String
    let text: String?
    
    init(name: String, text: String? = nil) {
        self.name = name
        self.text = text
    }
    
    deinit {
        print("\(self.name) is being deinitialized")
    }
}

其中name表示HTML標籤的名字，text表示標籤之間的文本內容，因爲不是全部HTML標籤之間都有文本，所以，它是一個String?。接下來，咱們能夠像這樣定一個HTMLElement對象。

var h1: HTMLElment? = HTMLElment(name: "h1", text: "Title")

若是，咱們但願能夠把HTMLElement表明的對象渲染出來，例如：<h1>Title</h1>。爲了能夠在將來定製這個渲染操做，咱們決定給HTMLElement添加一個Closure member，它不接受任何參數，返回咱們但願渲染的字符串：

class HTMLElment {
    let name: String
    let text: String?
    var asHTML: Void -> String = { // WRONG SYNTAX!!!
        if let text = self.text {
            return "<\(self.name)>\(self.text)</\(self.name)>"
        }
        else {
            return "<\(self.name)>"
        }
    }

    // Omit for simplicity...
}

當咱們這樣編寫asHTML的時候，Swift會告訴咱們發生了一些語法錯誤：

這是因爲，Swift沒法確認當咱們在Closure中使用self時，它已經被完整的初始化過了。若是咱們須要這種初始化約束，咱們能夠把asHTML定義爲lazy。

class HTMLElment {
    // Omit for simplicity
    lazy var asHTML: Void -> String = {
        // Omit for simplicity...
    }

    // Omit for simplicity...
}

**「lazy能夠確保一個成員只在類對象被完整初始化過以後，才能使用。」
——特別提示**

定義了asHTML以後，咱們就能夠觀察h1的構建和釋放過程了。首先，咱們看使用asHTML以前：

var h1: HTMLElment? = HTMLElment(name: "h1", text: "Title")
h1 = nil

在Playground結果裏，咱們能夠看到h1先被建立，然後被銷燬的過程（由於HTMLElement的deinit方法被調用了）。

而當咱們在讓h1等於nil前，使用asHTML的話，狀況就不一樣了：

var h1: HTMLElment? = HTMLElment(name: "h1", text: "Title")
h1.asHTML
h1 = nil

這時咱們就發現，HTMLElement的deinit再也不被調用了。

根據咱們以前的經驗，必定是在某處發生了reference cycle。爲了可以搞清楚這個問題，咱們先來看一下在h1等於nil以前，相關對象之間的關係：

h1是咱們定義的strong reference。Closure做爲一個引用類型，它有本身的對象，所以asHTML也是一個strong reference。因爲asHTML「捕獲」了HTMLElement的self，所以HTMLElement的引用計數是2。當h1爲nil時，asHTML對closure的引用和closure對self的「捕獲」就造成了一個reference cycle。

**「儘管在closure內部，使用了屢次selfclosure對self的捕獲僅發生1次（引用計數只加1）。」
——特別提示**

用capture list解決reference cycle

本質上來講，closure做爲一個引用類型，解決reference cycle的方式和解決類對象之間的reference cycle是同樣的，若是引發reference cycle的"捕獲"不能爲nil，就把它定義爲unowned，不然，定義爲weak。而指定「捕獲」方式的地方，叫作closure的capture list。咱們把asHTML修改爲下面這樣：

class HTMLElment {
    let name: String
    let text: String?
    lazy var asHTML: Void -> String = {
        // text
        // Capture list
        [unowned self] in
        if let text = self.text {
            return "<\(self.name)>\(self.text)</\(self.name)>"
        }
        else {
            return "<\(self.name)>"
        }
    }

    // Omit for simplicity...
｝

咱們使用一對 [] 表示closure的capture list，因爲「捕獲」到的self不能爲nil（不然closure也不存在了），所以咱們把它定義爲unowned self。在咱們這樣作以後，當h1爲nil時，對象之間的關係就變成了這樣：

因爲HTMLElement沒有了strong reference，所以它會被ARC釋放掉，進而asHTML引用的closure也會變成「孤魂野鬼」，ARC固然也不會放過它。所以，closure和類對象間的循環引用問題就解決了。

在這裏，關於closure capture list，咱們要多說兩點：

• 若是closure帶有完整的類型描述，capture list必須寫在參數列表前面；

• 若是咱們要在capture list裏添加多個成員，用逗號把它們分隔開；

  class HTMLElment {

  let name: String
     let text: String?
     lazy var asHTML: Void -> String = {
         // text
         // Capture list
         [unowned self /*, other capture member*/] () -> String in
         if let text = self.text {
             return "<\(self.name)>\(self.text)</\(self.name)>"
         }
         else {
             return "<\(self.name)>"
         }
     }
  
     // Omit for simplicity...

  ｝

**「當一個類中存在訪問數據成員的closure member時，務必要謹慎處理它有可能帶來的reference cycle問題。」——特別提示**