《C#妹妹和Objective-C阿姨对话录》（05）自动释放池－－拆迁队的外援

C#妹妹：内存的清理跟生活中的拆迁一样是个麻烦事情啊

Objective-C阿姨：是啊，该拆的不拆，占用空间，不该拆的拆了，程序崩溃

C#妹妹：说白了，难度不在拆上，在判定上，判断到底那些内存是用不上的。

Objective-C阿姨：没错，就像现实生活中的拆迁，扒房子不困难，推土机过来就好了，困难的是决定扒谁的房子。。。扒对了相安无事，扒错了弄个自焚的出来⋯⋯

C#妹妹：做个广告，.NET的垃圾回收机制是相当不错的。判断很准确～

Objective-C阿姨：没错，但是也要付出代价，依靠运行时检查废弃的对象，就好像依靠人口普查来确定那些房子没人用，是靠定时遍历来实现的，毕竟影响性能，并且回收也不可能那么及时。

C#妹妹：是的，垃圾回收其实是两部分工作，一个是“检查”，一个是“回收”，“检查”就是找到那些没人用的房子，在墙上写一个大大的被圆圈圈起来的“拆”字。“回收”就是把标有“拆”字的房子推平，并且把还在用的房子集中在一起，避免形成碎片。还有很重要的一点是，回收过程中程序是暂停状态的。

Objective-C阿姨：写拆字的国际惯例也符合啊？～整个过程好像很漫长，性能如何保证呢？

C#妹妹：.NET的运行时为了提高效率采取了很多方法。

首先它优先普查人口流动比较大的地区，人口流动大，意味着房子闲置的可能性比较大。这个主要通过代龄来优化的，对象占用的空间，每经过一次垃圾回收器的扫描，而没有被清理掉，代龄就加1。比如你04年买的房子，这时代龄为0，06年人口普查发现这套在用，代龄就变成1，08年人口普查有可能就不再检查这套房子了，因为你已经起码住了2年多了，搬家的可能性小些，垃圾回收器会重点检查上次人口普查之后新入住的那些房子。当然清理了0代的房子后，还没有足够的空间，垃圾回收器还会去检查1代甚至2代的房子的。

Objective-C阿姨：这就是歧视啊，怪不得我在上海买了房子也没户口，原来我是0代⋯⋯

C#妹妹：没法子啊，谁让效率优先呢？谁会在乎我们小百姓的公平～垃圾回收器第二个提高效率的方法是减少普查的次数，除非程序占用的内存超过规定，或者系统本身内存不富裕，不会轻易去搞内存普查这些烂事的。你以为垃圾回收器没事干就一直扫描啊，他们也是想多歇歇呢～

Objective-C阿姨：.NET垃圾回收也有这么多内幕啊

C#妹妹：小声点，你不想想，这年头没点内幕谁去拆迁啊？Objective-C阿姨，你的对象管理就没有内幕？

Objective-C阿姨：嗯，有，不过相对比较河蟹～因为有那么点选择的余地，上次不是说过了通过“Retain、Release”统计对象的引用数量来判断对象是否可以回收，这种方法专业一点的名字叫“引用计数(reference counting)技术”。今天我继续往后讲“自动释放(Auto Release)技术”。

C#妹妹：自动释放？听起来好像蛮先进的，是不是跟我的垃圾回收差不多。

Objective-C阿姨：差的多，它的本质还是引用计数，其实并不自动化，只是简化了逻辑和代码而已。算是个外援吧，还拿那个悲剧的House类做个实验吧

#import "House.h"
//先建一个需要被删除的对象 House类
@implementation House
-(void) dealloc//Objective-C在销毁对象的时候会自动调用这个方法
{
    NSLog(@"房子被拆除了");
    [super dealloc];
}
@end

Objective-C阿姨：这个倒霉House类，只重载了dealloc这个方法，忘记了么？就是拆房子的时候会调用这个方法。接下来执行下面的代码

int main (int argc, const char * argv[])
{
    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];//建立一个自动释放池 pool
    House *h1=[[House new] autorelease];//将生成的对象添加到自动释放池中
    NSLog(@"%lu",[h1 retainCount]);//对象的引用数量为1
    NSLog(@"开始销毁自动释放池");
    [pool drain];//销毁自动释放池，同时也销毁自动释放池中的对象，包括h1引用的House对象
    return 0;
}

执行结果

Objective-C阿姨：一句话一句话看吧，首先是

NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

听起来貌似很酷，又是自动，又是池，其实没啥技术含量，原理其实是个类似NSMutableArray的东西，它的dealloc方法里有向池中所有对象发送release消息的代码，所以销毁池的时候，会执行池的dealloc方法，池向所有对象发送release。就这么简单。

至于[[NSAutoreleasePool alloc] init] 相当于 [NSAutoreleasePool new]，就是初始化对象。

说白了就是实例化了类“NSAutoreleasePool”的一个对象

C#妹妹：我看也是，上次你说过的NS开头表示Cocoa的类，这个类就是名字稍微长点，要是竖着写可能还衬的个头高点，可惜是趴着的，确实没觉得比其他类长的帅⋯⋯

Objective-C阿姨：House *h1=[[House new] autorelease]这句话重点在autorelease，意思是把House的实例，添加到NSAutoreleasePool中。也可以这样写

 

 House *h1=[House new];
    [h1 autorelease];

这一步仅仅是把对象添加到池中，并没有减少引用，所以统计retainCount的时候，仍然为1

接下来最后一步

[pool drain]

drain和release意思差不多，就是清空/销毁自动释放池，同时销毁池中的对象。

但是这里说“销毁池中的对象”其实很不准确

准确的说法是逐个给池中的对象发送release消息，在看看刚才我说的原理。

因为经过这一步，池中对象仅仅是引用数量减1（也就是调用了release）,能否销毁要看减1后引用数量是否为0

比如看下面的例子

int main (int argc, const char * argv[])
{
    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];//建立一个自动释放池 pool
    House *h1=[[House new] autorelease];//将生成的对象添加到自动释放池中
    [h1 retain];//手工添加一个引用
    NSLog(@"%lu",[h1 retainCount]);//对象的引用数量为2
    NSLog(@"开始销毁自动释放池");
    [pool drain];
    //这个时候h1引用的对象并没有被销毁 发生内存泄露
    NSLog(@"内存泄露啦：%@",h1);
    return 0;
}

执行结果

因为我们之前手工通过retain给h1引用的对象增加了一个引用，导致即使[pool drain]也没有销毁对象

所以说AutoreleasePool并没有帮我们真正的把池中的对象销毁，只是给池中对象逐个调用release而已。

再以图片的形式看看内存中发生的事情

C#妹妹：这样看下来，自动释放池并没有解决什么问题呀？不是还要我们自己管理引用数量么？

Objective-C阿姨：确实还是需要我们自己统计引用数量，但是可以帮我们从乱七八糟的release中解脱出来。只需要release池对象就好了，其他对象也就跟着被release了

int main (int argc, const char * argv[])
{
    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];//建立一个自动释放池 pool
    House *h1=[[House new] autorelease];
    House *h2=[[House new] autorelease];
    House *h3=[[House new] autorelease];
    House *h4=[[House new] autorelease];
    NSLog(@"%lu,%lu,%lu,%lu",[h1 retainCount],[h2 retainCount],[h3 retainCount],[h4 retainCount]);
    //h1-h4经过某些运算 完成了历史使命
    [pool drain];
    return 0;
}

上面的代码肯定比下面的这些更清爽点

int main (int argc, const char * argv[])
{
    House *h1=[House new];
    House *h2=[House new];
    House *h3=[House new];
    House *h4=[House new];
    NSLog(@"%lu,%lu,%lu,%lu",[h1 retainCount],[h2 retainCount],[h3 retainCount],[h4 retainCount]);
    //h1-h4经过某些运算 完成了历史使命
    [h1 release];
    [h2 release];
    [h3 release];
    [h4 release];
    return 0;
}

C#妹妹：貌似是少调用了些release，但是毕竟没有release灵活啊，如果是release，一旦程序员决定不在使用的对象，马上就可以释放掉，但是AutoreleasePool必须要等到最后一起drain。说白了也就是延长了垃圾的生存时间，浪费了内存。

Objective-C阿姨：一点不假，所以在移动设备上 比如iPhone，iPad，为了节约宝贵的内存资源，不建议使用自动释放池。即便在Mac上运行的程序，如果有太多的对象生成，也可以多次生成释放或嵌套对象池来尽早释放对象。比如下面的例子

int main (int argc, const char * argv[])
{
    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
    int i;
    for(i=0;i<1000000000;i++)
    {
        House *h=[[House new] autorelease];
        if(i%1000==0)//如果没有这个if语句里边的内容，所有1000000000个对象要全部生成完毕才能全部释放
        {
            [pool drain];
            NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
        }
    }
    [pool drain];
    return 0;
}

比如上面的代码，如果没有if语句里边的内容，所有1000000000个House对象都要等到全部对象生成完毕，程序结束的时候才能全部释放

内存消耗量非常大

但是加了这个if语句，每生成1000个对象，销毁一次，内存占用就非常小。

咳，十亿套房子要真的就这么生成了，非气死那些开发商不可。。。

C#妹妹：

Objective-C阿姨：说了半天，还没有说自动释放池最重要的用法。

C#妹妹：最重要？？你认为有人会耐着性子把咱俩的对话看到这个地方么？

Objective-C阿姨：刚才说嗨了，重点忘记了。也许有那么1-2人能耐着性子看到这里吧，大部分人早把网页关闭了。看下面的例子

#import "House.h"
//先建一个需要被删除的对象 House类
@implementation House
-(void) dealloc//Objective-C在销毁对象的时候会自动调用这个方法
{
    NSLog(@"房子被拆除了");
    [super dealloc];
}
-(NSString*)description
{
    NSString *desc=[[NSString alloc] initWithFormat:@"世界上最便宜的房子"];
    return desc;
}
@end

我修改了一下House类，添加了一个description方法，返回一个NSString对象，

description相当于.NET中的ToString()方法，其实也是基类NSObject定义的，子类可以重写，用来返回描述该类的字符串。

我这里重新了description，返回NSString对象，但是这个NSString对象该如何销毁呢？该由谁来负责release呢？

显然这个工作只能由调用description的程序来完成

C#妹妹：废话，要是在description里边就销毁了，还返回个屁结果啊

Objective-C阿姨：那就看下面的例子吧。

int main (int argc, const char * argv[])
{
    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
    House *h1=[[House new]autorelease];
    NSString *desc=[h1 description];
    NSLog(@"%@",desc);
    [desc release];
    [pool drain];
    return 0;
}

这样用起来毕竟不直接

如果在House的description中使用autorelease，比如代码修改为

NSString *desc=[[NSString alloc] initWithFormat:@"世界上最便宜的房子"];
return [desc autorelease];

调用House的description的程序就可以更简洁

int main (int argc, const char * argv[])
{
    NSAutoreleasePool * pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
    House *h1=[[House new]autorelease];
    NSLog(@"%@",[h1 description]);
    [pool drain];
    return 0;
}

C#妹妹：今天好像好像晕了⋯⋯感觉越来越复杂了～～，程序员管理内存还真是很辛苦⋯⋯

Objective-C阿姨：今天说了太多的技术，因为没有规则来约束他们，所以感觉好像杂乱无章，下次会有内存管理的章法，只要遵循几个简单的原则，其实是非常简单的。下次再聊哇。。。

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各位同学，本人学习Objective-C时间很短，学习Objective-C其实不是为了Mac、iPhone开发，并没有实用，
其实是一个C#用户学习Objective-C的学习笔记，学习的确切目的是帮助我理解C#,毕竟没有比较是不可能知道所谓C#的特点的
请大家批判的眼光看这个东西，如果发现和其他文章、书籍、评论、资料有冲突，请尽量以其他文章为准。并给我留言
也邀请所有高手积极拍砖，我正好用来盖房子～～～
《C#妹妹和Objective-C阿姨对话录》

（01）认识Objective-C－－初次见面的问候 
（02）这就是类－－阿姨的狗狗 
（03）NSString－－再遇狗狗
（04）垃圾回收基础－－拆迁队那点事
（05）自动释放池－－拆迁队的外援 

        待续⋯⋯