iOS內(nèi)存管理

內(nèi)存區(qū)域劃分

從上述分類上看，我們?cè)陂_發(fā)過程中主要涉及的是堆上內(nèi)存的管理。

引用計(jì)數(shù)

Objective-C 和 Swift 的 iOS 運(yùn)行時(shí)使用引用計(jì)數(shù)。使用引用計(jì)數(shù)的負(fù)面影響在于，如果開發(fā)人員不夠小心，那么可能會(huì)出現(xiàn)重復(fù)的內(nèi)存釋放和循環(huán)引用的情況。

引用計(jì)數(shù)管理對(duì)象生命周期如下:

image.png

Objective-C

    // 創(chuàng)建對(duì)象
    BaseModel *model = [BaseModel new];

    // 持有對(duì)象
    id model1 = model;

Swift

    // 創(chuàng)建對(duì)象
    var model = BaseModel()
    
    // 持有對(duì)象
    var model1: Any = model

taggedPointer

從64位開始，iOS引入了Tagged Pointer技術(shù)，用于優(yōu)化NSNumber、NSDate、NSString等小對(duì)象的存儲(chǔ)。

在沒有使用Tagged Pointer之前， NSNumber等對(duì)象需要?jiǎng)討B(tài)分配內(nèi)存、維護(hù)引用計(jì)數(shù)等，NSNumber指針存儲(chǔ)的是堆中NSNumber對(duì)象的地址值。

使用Tagged Pointer之后，NSNumber指針里面存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)變成了：Tag + Data（標(biāo)記類型+數(shù)據(jù)），也就是將數(shù)據(jù)直接存儲(chǔ)在了指針中，當(dāng)指針（8字節(jié)）不夠存儲(chǔ)數(shù)據(jù)時(shí)，才會(huì)使用動(dòng)態(tài)分配內(nèi)存的方式來存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

PS: Swift中經(jīng)常使用的是值類型，比如Int,String,struct等。所以對(duì)指針的依賴比較少。

SideTables

SideTables由多個(gè)SideTable組成，SideTables本質(zhì)是一個(gè)哈希表。SideTables的hash key為對(duì)象的地址。所以一個(gè)對(duì)象對(duì)應(yīng)一個(gè)SideTable，一個(gè)SideTable又包含多個(gè)對(duì)象。

SideTable主要存放了對(duì)象的引用計(jì)數(shù)和弱引用相關(guān)信息。弱引用對(duì)象會(huì)先保存在SideTables。弱引用對(duì)象如果長期沒有被清理掉的話會(huì)成為僵尸對(duì)象。這樣可以僵尸對(duì)象長期占用內(nèi)存情況下，不再需要保存僵尸對(duì)象，只保存引用計(jì)數(shù)和原對(duì)象指針內(nèi)存占據(jù)非常小的SideTables。

SideTable中包含三個(gè)成員，自旋鎖，引用計(jì)數(shù)表，弱引用表。

spinlock_t slock;
RefcountMap refcnts;
weak_table_t weak_table;

• slock是一個(gè)自旋鎖，就是為了保證多線程訪問安全性。如果當(dāng)前鎖已被其他線程獲取，那么當(dāng)前線程會(huì)不斷的探測(cè)鎖是否被釋放，如果釋放，自己第一時(shí)間獲取這個(gè)鎖
• refcnts本質(zhì)是一個(gè)存儲(chǔ)對(duì)象引用計(jì)數(shù)的hash表，key為對(duì)象，value為引用計(jì)數(shù)（優(yōu)化過得isa中，引用計(jì)數(shù)主要存儲(chǔ)在isa中）
• weak_table是存儲(chǔ)對(duì)象弱引用的一個(gè)結(jié)構(gòu)體

SideTables結(jié)構(gòu)圖如下:

image.png

ARC 和 MRC

MRC是需要調(diào)用對(duì)應(yīng)的方法來管理引用計(jì)數(shù)。
ARC是自動(dòng)管理引用計(jì)數(shù)。

PS:
(1)Objective-C是支持MRC和ARC，Swift是不支持MRC,只支持ARC的。
(2)ARC是通過LLVM和Runtime協(xié)作的，ARC禁止手動(dòng)調(diào)用
retain/release
(3)Objective-C只是 Cocoa API中支持了ARC。Objective-C 中的其他常用 API，例如 Core Graphics，不支持 ARC。