Block循环引用问题研究

　　自从苹果在objc中添加Block功能支持以后已经过了很久。目前网上对于Block的使用有很多介绍。不过对于Block的内存管理问题，则是众说纷纭。再加上objc开始使用ARC以后，对于Block的内存管理又有了新的变化。因此在本文中笔者将根据自己的理解梳理一下Block的内存管理问题。

1.Block简单原理

　　首先Block的原理要说起来还是挺简单的，就是将一个函数本身当成参数进行传递。而Block的优势就在于它不止可以访问自己函数作用域内的数据，它也可以访问自己作用域范围外的数据。当然，这也是Block内存管理出现困扰的源头。

　　当然，即使Block的内存管理需要特别关注。但是从工程框架来说，Block确实有存在的必要。比如在使用Block之前，当我们在一个对象(A)中需要另一个对象(B)给出解决方案的时候，我们通常会用代理的方式在A中将需要的参数传递给B，然后等待B提供的解决方案处理完以后再继续后续操作。

ObjA.h
@protocol ObjADelegate <NSObject>
- (NSInteger)doSomething:(NSInteger)value;
@end
@interface ObjA {
    __weak id<ObjADelegate> _delegate;
}
@property (nonatomic, weak) id<ObjADelegate> delegate;
@end

ObjA.m
@implement ObjA
@synthesize delegate = _delegate;
- (void)function {
    NSInteger value = 100;
    if ([_delegate respondsToSelector:@selector(doSomethings:)]) {
       value =  [_delegate doSomethings:value];
    }
    NSLog(@"value: %zd", value);
}
@end

ObjB.h
@interface ObjB <ObjADelegate>
@end

ObjB.m
@implement ObjB
#pragma mark - ObjADelegate
- (NSInteger)doSomething:(NSInteger)value {
    return value + 100;
}
@end

　　事实上在仅仅只有一个代理的时候，Block并不见得比代理方便。但是当一个对象成为了多个代理的实现对象的时候，就会使得这个对象的代码变的非常臃肿，也很难以管理。比如下面这个类，光是头文件就能把人看晕了：

@interface MKModelPagesViewController : UIViewController <UIScrollViewDelegate, MKPageViewDelegate, MKModelAddPageViewDelegate,
MKModelPreviewDelegate, MKProductInfoDelegate, MKPagePhotoEditBarDelegate, MKPageThemeListViewDelegate,
MKModelFilterViewNewDelegate, MKPhotoSaveViewDelegate>

　　在有多个代理的情况下，使用Block方式就可以使得代码不再那么臃肿：

ObjA.h
@interface ObjA
@property (copy, nonatomic) NSInteger (^doSomethings)(NSInteger value);
@end

ObjA.m
@implement ObjA
- (void)function {
    NSInteger value = 100;
    if (self.doSomethings) {
       value = self.doSomethings(value);
    }
    NSLog(@"value: %zd", value);
}
@end

ObjB.h
@interface ObjB
@end

ObjB.m
@implement ObjB
- (void)anotherFunction {
    ObjA* a = [ObjA new];
    a.doSomethings = ^(NSInteger value) {
        return value + 100;
    };
}
@end

　　可以看到，使用Block以后代码的结构比使用代理时候要更清晰。当然考虑到根据项目复杂程度，对象之间的通信频率的高低，我们可以按照自己的喜好选择使用Block还是代理。

2.Block内存管理

　　在苹果使用ARC管理之前，Block的内存管理需要区分是Global(全局)、Stack(栈)还是Heap(堆)。而在使用了ARC之后，苹果自动会将所有原本应该放在栈中的Block全部放到堆中，所以这使得我们现在的讨论可以省去很大一部分的麻烦。下面我们就只讨论ARC环境下全局Block和堆Block的内存管理。

　　首先，全局的Block比较简单，一句话就可以讲完：凡是没有引用到Block作用域外面的参数的Block都会放到全局内存块中，在全局内存块的Block不用考虑内存管理问题。(放在全局内存块是为了在之后再次调用该Block时能快速反应，当然没有调用外部参数的Block根本不会出现内存管理问题)。

　　所以Block的内存管理出现问题的，绝大部分都是在堆内存中的Block出现了问题。实际上属于Block特有的内存管理问题就只有一个：循环引用。

循环引用

　　Block的循环引用是比较容易被忽视，原本也是相对比较难检查出来的问题。当然现在苹果在XCode编译的层级就已经做了循环引用的检查，所以这个问题的检查就突然变的没有难度了。

　　简单说一下循环引用出现的原理：Block的拥有者在Block作用域内部又引用了自己，因此导致了Block的拥有者永远无法释放内存，就出现了循环引用的内存泄漏。下面举个例子说明一下：

@interface ObjTest () {
    NSInteger testValue;
}
@property (copy, nonatomic) void (^block)();
@end

@implement ObjTest
- (void)function {
    self.block = ^() {
        self.testValue = 100;
    };
}
@end

　　在这个例子中，ObjTest拥有了一个名字叫block的Block对象；然后在这个Block中，又对ObjTest的一个成员变量testValue进行了赋值。于是就产生了循环引用：ObjTest->block->ObjTest。

　　要避免循环引用的关键就在于破坏这个闭合的环。在目前只考虑ARC环境的情况下，笔者所知的只有一种方法可以破坏这个环：在Block内部对拥有者使用弱引用。

@interface ObjTest () {
    NSInteger testValue;
}
@property (copy, nonatomic) void (^block)();
@end

@implement ObjTest
- (void)function {
    __weak ObjTest* weakSelf = self;
    self.block = ^() {
        weakSelf.testValue = 100;
    };
}
@end

　　请注意这两段代码中唯二的差别(加粗的代码段)。在Block外创建一个对于self的弱引用，然后在Block内引用self的地方全部使用这个弱引用。这样就使得Block内部不会对self本身做引用计数+1的操作。那样就可以打破循环引用的环了。