[譯] Swift：經過示例避免內存泄漏

• 原文地址：Swift: Avoiding Memory Leaks by Examples
• 原文做者：jaafar barek
• 譯文出自：掘金翻譯計劃
• 本文永久連接：github.com/xitu/gold-m…
• 譯者：LoneyIsError
• 校對者：HearFishle

在 Swift 中，使用自動引用計數（ARC）來管理 iOS 應用程序中的內存使用狀況。

每次建立類的新實例時，ARC都會分配一塊內存來存儲有關它的信息，並在再也不須要該實例時自動釋放該內存。

做爲開發人員，你不須要爲內存管理作任何事情，除了如下3種狀況，你須要告訴 ARC 有關實例之間關係的更多信息，以免「循環引用」。

在本文中，咱們將在集中討論這3種狀況，並查看循環引用的實際示例以及如何去避免它們。

可是首先，咱們得知道什麼是循環引用以及爲何咱們須要避免它們？

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循環引用:

循環引用就是這種狀況，兩個對象彼此具備強引用並相互持有，ARC 沒法從內存中釋放這些對象從而致使「內存泄漏」。

在應用程序中出現內存泄漏是很是危險的，由於它們會影響應用程序的性能，而且在應用程序內存不足時可能會致使崩潰。

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如下三種狀況會形成內存泄漏：

1- 兩個類之間的強引用：

假設咱們有2個類（Author 類和 Book 類）直接相互引用：

class Author {
    var name:String
    var book:Book
    
    init(name:String,book:Book) {
        self.name = name
        self.book = book
        print("Author Object was allocated in memory")
    }
    deinit {
        print("Author Object was de allocated")
    }
}

var author = Author(name:"John",book:Book())
author = nil
複製代碼

class Book {
    var name:String
    var author:Author
    
    init(name:String,author:Author) {
        self.name = name
        self.author = author
        print("Book object was allocated in memory")
    }
    deinit {
        print("Book Object was deallocated")
    }
}
var book = Book(name:"Swift",author:author)
book = nil
複製代碼

理論上，由於這兩個對象都被設置爲 nil，因此應該先打印出兩個對象都已分配，而後打印出兩個對象都被銷燬，可是它會打印如下內容：

Author Object was allocated in memory
Book object was allocated in memory
複製代碼

正如你所見，兩個對象並未從內存中釋放，由於當兩個對象之間彼此具備強引用時發生了循環引用。

爲了解決這個問題，咱們能夠以下聲明弱引用或無主引用：

class Author {
   var name:String
   weak var book:Book? // book 對象須要被聲明爲弱的可選項
    
    init(name:String,book:Book?) {
        self.name = name
        self.book = book
        print("Author Object was allocated in memory")
    }
    deinit {
        print("Author Object was deallocated")
    }
}
複製代碼

此次兩個對象都會被釋放，控制檯將打印如下內容：

Author Object was allocated in memory
Book object was allocated in memory
Author Object was deallocated
Book Object was deallocated
複製代碼

問題解決了，ARC 在清理內存塊時能夠經過使其中一個引用變弱來釋放對象，但弱引用和無主引用是什麼呢？根據 apple 的文檔：

弱引用

弱引用是一種不會強制保留它引用實例的引用，所以就不會阻止 ARC 處理這些的實例。這樣使引用避免了成爲強引用循環的一部分。你能夠經過在屬性或變量聲明以前放置 weak 關鍵字來標記弱引用。

無主引用

與弱引相似，無主引用 也不會對它引用的實例保持強引用。然而，與弱引用不一樣得是，當另外一個實例具備相同的生命週期或更長的生命週期時，則須要使用無主引用。 你能夠經過在屬性或變量聲明以前放置 unowned 關鍵字來標記無主引用。

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2- 類協議關係：

內存泄漏的另外一個緣由多是協議和類之間的密切關係。在下面的示例中，咱們將採用一個真實的場景，咱們有一個 TablViewController 類和一個 TableViewCell 類，當用戶按下 TableViewCell 中的一個按鈕時，它應該將此動做代理給 TablViewController，以下所示：

@objc protocol TableViewCellDelegate {
   func onAlertButtonPressed(cell:UITableViewCell)
}
class TableViewCell: UITableViewCell {

    var delegate:TableViewCellDelegate?
    
    @IBAction func onAlertButtonPressed(_ sender: UIButton) {
      delegate?.onAlertButtonPressed(cell: self)
    }
}
複製代碼

class TableViewController: UITableViewController {

    override func numberOfSections(in tableView: UITableView) -> Int {
        return 1
    }

    override func tableView(_ tableView: UITableView, numberOfRowsInSection section: Int) -> Int {
        return 10
    }
    override func tableView(_ tableView: UITableView, cellForRowAt indexPath: IndexPath) -> UITableViewCell {
        let cell = tableView.dequeueReusableCell(withIdentifier: "TableViewCell", for: indexPath) as! TableViewCell
        cell.delegate = self
        return cell
    }
 
    deinit {
        print("TableViewController is deallocated")
    }

}
extension TableViewController: TableViewCellDelegate {
    func onAlertButtonPressed(cell: UITableViewCell) {
        if let row = tableView.indexPath(for: cell)?.row {
            print("cell selected at row: \(row)")
        }
        dismiss(animated: true, completion: nil)
    }
}
複製代碼

一般，當咱們關閉 TableViewController 時，ARC 應該調用 deinit 方法而且在控制檯中 打印「TableViewController is deallocated」，可是在這種狀況下，因爲 TableViewCellDelegate 和 TableViewController 彼此之間具備強引用，因此它們永遠不會從內存中釋放。

爲了解決這個問題，咱們能夠簡單地將 TableViewCell 類調整爲以下：

@objc protocol TableViewCellDelegate {
   func onAlertButtonPressed(cell:UITableViewCell)
}
class TableViewCell: UITableViewCell {

   weak var delegate:TableViewCellDelegate?
    
    @IBAction func onAlertButtonPressed(_ sender: UIButton) {
      delegate?.onAlertButtonPressed(cell: self)
    }
}
複製代碼

此次關閉 TableViewController 就能夠在控制檯中看到：

TableViewController is deallocated
複製代碼

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3- 閉包的強循環引用：

假設咱們有如下 ViewController：

class ViewController: UIViewController {

    var closure : (() -> ()) = { }
  
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        closure = {
            self.view.backgroundColor = .red
        }
    }
    deinit {
        print("ViewController was deallocated")
    }
}
複製代碼

嘗試關閉 ViewController，deinit 方法永遠不會被執行。 這是由於閉包捕獲了 ViewController 的強引用。要解決這個問題，咱們須要在閉包中使用 weak 或 unowned 修飾的 self，以下所示：

class ViewController: UIViewController {

    var closure : (() -> ()) = { }
  
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        closure = { [unowned self] in
            self.view.backgroundColor = .red
        }
    }
    deinit {
        print("ViewController was deallocated")
    }
}
複製代碼

此次關閉 ViewController 時控制檯將打印：

ClosureViewController was deallocated
複製代碼

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總結

毫無疑問，ARC 對應用程序的內存管理起了了不得的做用，咱們開發者所要作的是注意類之間，類和協議之間以及內部閉包之間的強引用，經過聲明 weak 或者 unowned 來避免循環引用。

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關於 ARC 的一些重要參考：

• Apple 官方文檔
• Raywenderlich 關於 ARC 的文章。

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