Swift闭包循环引用

无论OC中的Block还是Swift中的闭包Closure,经常因为使用不当从而造成循环引用从而导致内存泄漏,如何解闭包决循环引用问题,何时需要使用弱引用weak,又何时才该使用strong,一番研究后略有小感~

对于代理的循环引用及swift中delegate的使用请看:
Swift的代理delegate

该文章主要讲解:

  • 使用闭包如何造成的循环引用问题

  • 怎么使用weak解决循环引用问题

  • 闭包内如何、何时使用strong

  • 问题一

在这里我模拟一个老师Teacher和学生Student互动的场景,Teacher提问askQuestion StudentStudent回答问题giveAnswer,把问题的答案通过闭包回调giveAnswerClosureTeacher,最后由Teacher在回调的闭包giveAnswerClosure中判断答案是否正确

Student.swift文件

class Student {

    var name: String?
    var giveAnswerClosure: ((Int) -> Void)?
    
    // 学生回答问题
    func giveAnswer() {
        // 调用闭包给出答案
        giveAnswerClosure?(1)
    }
    
    deinit {
        print("deinit---Student")
    }
}

Teacher.swift文件

class Teacher: NSObject {
    
    var student: Student?
    var isRight: Bool? // 答案是否正确
    
    override init() {
        super.init()
        
        student = Student()
        // 闭包回调
        student?.giveAnswerClosure = { answer in
            // 答案是1
            self.isRight = answer == 1 ? true : false
        }
    }
    
    // 提问问题
    func askQuestion() {
        // 学生回答
        student?.giveAnswer()
    }
    
    deinit {
        print("deinit---Teacher")
    }
}

ViewController.swift文件

class ViewController: UIViewController {

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
       
        let teacher = Teacher()
        teacher?.askQuestion()
    }
}

ViewControllerTeacher是弱引用,viewDidLoad方法执行完之后就不再对Teacher进行引用,Teacher就应该被释放掉了,还有Student也是。

然而运行后却发现,TeacherStudent两者的deinit方法都没走,也就是说这两个对象都没有被释放掉!

原因分析:

(1)student作为teacher的一个属性,也就是说teacher是对student进行了强引用
 class Teacher {
    var student: Student
 }
(2)因为student闭包中调用了self.isRight,因此闭包持有了self对象,使得student的闭包强引用着self,这个self也就是teacher
 student?.giveAnswerClosure = { answer in
    self.isRight = answer == 1 ? true : false
}

所以总结来说就是teacher是对student进行了强引用,同时student的闭包内又对teacher进行强引用,因此两者之间形成了循环引用,导致teacher对象无法释放,同样student对象也无法释放。

解决方法

使用weak打破循环引用
// 写法一
student?.giveAnswerClosure = { [weak self] answer in
    self?.isRight = answer == 1 ? true : false
}

// 写法二
weak var weakSelf = self
student?.giveAnswerClosure = { answer in
    weakSelf?.isRight = answer == 1 ? true : false
}

使用weak之后,虽然teacherstudent还是强引用,但是self?.isRightself(也就是teacher)就变成弱引用了,因此不再构成循环引用

所以当ViewControllerviewDidLoad执行完毕后,就对teacher不再进行引用,所以teacher的retainCount变成了0后,teacher就被释放了,然后student也就被释放掉了

这时候,控制台便打印出了我们想要的结果:

deinit---Teacher
deinit---Student



  • 问题二

如果把teacher中的student由全局变量,改为局部变量,并且在student闭包中调用studentname,结果会怎样?

因为student现在是局部变量,所以无法再在原来的askQuestion中调用student?.giveAnswer(),然后通过studentgiveAnswer方法调用giveAnswerClosure闭包,因此改为在初始化方法中手动调用giveAnswerClosure

Teacher.swift文件
class Teacher: NSObject {
    
    var isRight: Bool? // 答案是否正确
    
    override init() {
        super.init()
        
        let student = Student()
        student.name = "Tony"
        
        // 闭包回调
        student.giveAnswerClosure = { [weak self] answer in
            self?.isRight = answer == 1 ? true : false
            print(student.name ?? "") // 增加对student的name属性的调用
        }
        // 手动调用student的闭包
        student.giveAnswerClosure?(1)
    }
}

结果运行后会发现,控制台打印信息为:

Tony
deinit---Teacher

也就是说在ViewControllerViewDidLoad方法执行完后,teacher对象被释放了,但是student对象却没有被释放!

原因分析:

1)teacher为什么被释放了?

其实,虽然现在student对象改为了局部变量,但是它仍然是被self强引用的,但是由于我们weak self了,所以闭包中调用的self是被weak了的,teacher并不会被student强引用,因此当teacher生命周期结束后就被释放了。

2)student为什么没有被释放?

这是因为,如果在闭包内,使用了外面的强引用student对象(也就是student.giveAnswerClosure闭包内使用了print(student.name ?? ""),闭包内会自动产生一个强引用,引用着student对象!所以student不会被释放!

解决方法:

跟前边使用weak解决self的循环引用一样,只需要把student weak一下,让student在闭包中不再被强引用就OK了~

student.giveAnswerClosure = { [weak self, weak student] answer in
    self?.isRight = answer == 1 ? true : false
    print(student?.name ?? "")
}

控制台打印信息:

Tony
deinit---Student
deinit---Teacher



  • 问题三

现在我们在问题二的基础上继续添加一个需求,要求在闭包回调的2秒后再打印学生的姓名。

于是代码修改如下:

student.giveAnswerClosure = { [weak self, weak student] answer in
    self?.isRight = answer == 1 ? true : false
    
    // 2秒后再打印学生的姓名
    DispatchQueue.global().asyncAfter(deadline: .now() + 2, execute: { 
        print(student?.name ?? "nil")
    })
}

结果执行完后打印信息为:

deinit---Student
deinit---Teacher
nil

可以发现打印出来的name是空的!
原因很简单,因为asyncAfter代码块内的代码是延迟2秒之后执行的,并且不会阻塞线程,所以任务会一直往下走,很快student就被释放了,所以当2秒后打印的时候student已经是nil。

解决方法:使用strong

student.giveAnswerClosure = { [weak self, weak student] answer in
    self?.isRight = answer == 1 ? true : false
    
    let strongStudent = student // 使用strong
    DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: .now() + 2, execute: {
        print(strongStudent?.name ?? "nil")
    })
}
deinit---Teacher
Tony
deinit---Student

首先我们要先搞明白这几个问题:

  • 在问题二中,其闭包内是使用的闭包外面的强引用student对象,从而导致闭包内会自动产生一个强引用,引用着student对象。
  • 而本问题三中的strongStudent是闭包内部的强引用,而不是闭包外部强引用。
  • 所以本问题三中的闭包内声明的强引用strongStudent不管怎么访问都是不会干扰外部的对象,也不会自动产生一个强引用造成循环引用。

因此在2秒后的延迟执行时,由于闭包中强引用strongStudent的存在,可以正常打印出name

但是由于GCDasyncAfter代码块内部用到print(strongStudent?.name ?? "nil"),用到了闭包外部的强引用对象strongStudent,所以asyncAfter内部会自动生成一个强引用,引用着外部对象strongStudent

因此当2秒后执行完打印语句后,asyncAfter代码块执行完毕,这时GCD系统内部不会再去强引用asyncAfter的闭包,然后asyncAfter也不再强引用strongStudent,所以strongStudent被释放,至此student对象内所有资源被释放完毕,最终student对象释放。

因此在实际开发中,在会导致循环引用的闭包中有时(就像刚才那样)会出现要使用的对象为空的情况,如果我们又必须需要使用这个对象进行一些很必要的操作时,那么对于这种情况就要果断使用strong了。

Game Over 😄


至此,就把我理解中的Swift的闭包循环引用问题分享完了,如果有理解的不对的地方,欢迎大家叫交流指正,共同学习~
如果感觉有帮助就点个❤️鼓励下吧😄
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