iOS中使用对象的弱引用示例代码
作者：veryitman
简介
我们都知道使用 UIImage imageNamed 创建的 UIImage 对象会被持有(强引用)，如果图片太大会占用内存，损耗 APP 的性能，影响用户体验，如果能改造对其的强引用变为弱引用就可以解决问题。
我们可能会有类似上面的场景，有些对象暂时保存起来，可能后面会用到，也有可能不会使用，但是又不想去管理它们的生命周期，如果它们能够自己被销毁就很省事，不需要去关心这些对象到底耗费了多少内存。
今天跟大家聊聊如何在 iOS 开发中保持对对象的弱引用而不是强引用，希望看完之后，能帮助到大家去解决实际问题。
NSObject retainCount
在 iOS 中创建一个对象，该对象的引用计数就会加1，例如下面的例子：
NSObject *obj = [NSObject alloc] init]; NSLog(@"obj retain count: %zd", [obj retainCount]);
上面的例子输出是1，当然在 ARC 下是无法使用 retainCount 这个方法的，只有在非 ARC 条件下才可以，如果要运行上面的例子，对应的文件需要设置为 -fno-objc-arc.
- (NSUInteger)retainCount OBJC_ARC_UNAVAILABLE;
可以在 usr/include/objc/NSObject.h 中查看，retainCount 是 NSObject 协议（@protocol NSObject）中定义的一个方法，而 NSObject 类是实现了该协议的，如下：
@interface NSObject <NSObject>
所以，任何OC对象都具有 retainCount 方法。另外，你添加一个视图，视图其实也是被容器引用了，其计数也会加1被容器持有其强引用，再例如在数组中添加一个对象，会使对象的引用计数加1，被数组所持有。
NSValue valueWithNonretainedObject
在 iOS 中，NSValue 的类方法 valueWithNonretainedObject 可以保持对对象的弱引用。
+ (NSValue *)valueWithNonretainedObject:(nullable id)anObject;
This method is useful if you want to add an object to a Collection but don't want the collection to create a strong reference to it.
大概意思是，该方法可以不持有对象的强引用，换句话说，只持有对象的弱引用。
举个栗子~
MZDog.h
@interface MZDog : NSObject @end
MZDog.m
#import "MZDog.h"
@implementation MZDog
- (NSString *)description
{
return [NSString stringWithFormat:@"MZDog-obj retain count: %zd", [self retainCount]];
}
@end
这里 MZDog 是设置了非 ARC 的，如图：
在测试文件中使用 MZDog，如下：
// retainCount -> 1
MZDog *dog = [MZDog new];
NSLog(@"dog: %@", dog);
// 对 dog 使用弱引用，此时其引用计数还是1
NSValue *value = [NSValue valueWithNonretainedObject:dog];
NSLog(@"dog: %@, value: %@", dog, value);
// 获取 value 对应的对象
id obj = value.nonretainedObjectValue;
NSLog(@"obj isKindOfClass MZDog: %i", [obj isKindOfClass:[MZDog class]]);
if (obj == dog) {
NSLog(@"The obj is same dog object.");
}
对应的控制台输出，如下：
dog: MZDog-obj retain count: 1
dog: MZDog-obj retain count: 1, value: <308cf600 00600000>
obj isKindOfClass MZDog: 1
The obj is same dog object.
从上面的例子可以看出，valueWithNonretainedObject 对 MZDog 对象 dog 是没有强应用的。修改代码，示例一下：
// retainCount -> 1 MZDog *dog = [MZDog new]; NSLog(@"dog: %@", dog); // 对 dog 使用弱引用，此时其引用计数还是1 NSValue *value = [NSValue valueWithNonretainedObject:dog]; NSLog(@"dog: %@, value: %@", dog, value); // 经过NSValue包装后，可以放到对应的集合对象(如数组，字典等)中，这样这些集合就不会对 dog 进行强引用了 NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:value, nil]; // dog 的引用计数还是1 NSLog(@"dog: %@, array: %@", dog, array);
对应的输出日志：
dog: MZDog-obj retain count: 1
dog: MZDog-obj retain count: 1, value: <40b7a401 00600000>
dog: MZDog-obj retain count: 1, array: ("<40b7a401 00600000>")
方法 valueWithNonretainedObject 等同于
NSValue *theValue = [NSValue value:&anObject withObjCType:@encode(void *)];
上面的示例，可以改写一下：
// retainCount -> 1 MZDog *dog = [MZDog new]; NSLog(@"dog: %@", dog); // 对 dog 使用弱引用，此时其引用计数还是1 NSValue *value = [NSValue value:&dog withObjCType:@encode(void *)]; NSLog(@"dog: %@, value: %@", dog, value); // 经过NSValue包装后，可以放到对应的集合对象(如数组，字典等)中，这样这些集合就不会对 dog 进行强引用了 NSArray *array = [NSArray arrayWithObjects:value, nil]; // dog 的引用计数还是1 NSLog(@"dog: %@, array: %@", dog, array);
输出日志：
dog: MZDog-obj retain count: 1
dog: MZDog-obj retain count: 1, value: <40568a02 00600000>
dog: MZDog-obj retain count: 1, array: ("<40568a02 00600000>")
此时 dog 的引用计数还是没有增加~
自写弱引用的集合分类
根据上面的理论知识，我们可以使用 NSValue 写出弱引用的集合对象，思路很简单，创建集合类的分类，然后使用 NSValue 来进行包装。看下面的示例代码即可。
NSArray+MZWeak.h
@interface NSArray (MZWeak) - (id)mz_weak_objectAtIndex:(NSUInteger)index; @end @interface NSMutableArray (MZWeak) - (void)mz_weak_addObject:(id)obj; @end
NSArray+MZWeak.m
#import "NSArray+MZWeak.h"
@implementation NSArray (MZWeak)
- (id)mz_weak_objectAtIndex:(NSUInteger)index
{
NSValue *value = [self objectAtIndex:index];
return value.nonretainedObjectValue;
}
@end
@implementation NSMutableArray (MZWeak)
- (void)mz_weak_addObject:(id)obj
{
NSValue *value = [NSValue valueWithNonretainedObject:obj];
if (nil != value) {
[self addObject:value];
}
}
@end
在文件中使用，示例如下：
// retainCount -> 1 MZDog *dog = [MZDog new]; NSLog(@"dog: %@", dog); NSMutableArray *array = [NSMutableArray arrayWithCapacity:1]; // 弱引用 [array mz_weak_addObject:dog]; // 此时 dog 的引用计数还是1 NSLog(@"dog: %@", dog);
依次类推，对于其他集合类 NSDictionary、NSSet 都可以实现。当然实现方式不止这一种，这里只是举了一个 NSValue 包装对象来实现的例子。
当然你也可以使用 NSProxy 或者 block 来解除对对象的强引用。关于 block 的解除方法，可以参考开源项目 HXImage，另外开源项目 YYWeakProxy 里面使用了 NSProxy 来解除强引用。
那么，除了上面提到的方法，系统类库中有没有现成的类呢？聪明的你一定猜到了，一定有！
是的，往下看。。。
NSPointerArray、NSMapTable、NSHashTable
集合类 NSArray、NSDictionary 和 NSSet 以及其对应的可变版本，都可以用来存储 OC对象的, 但是对其中的对象都是强引用的。
从 iOS6.0 版本及以后的版本中，系统给我们提供了 NSPointerArray、NSMapTable 和 NSHashTable 分别对应 NSArray、NSDictionary 和 NSSet，最大的不同就是，NSPointerArray、NSMapTable 和 NSHashTable 对对象是弱引用而不是强引用。
现在大部分的 iOS APP 或者 iOS 游戏应该都至少在 iOS7 以上了吧，所以可以尽情使用这些系统提供的类库了。
使用 NSPointerArray 保存弱引用的对象，需要使用下面三种方式来创建 NSPointerArray 对象，如下：
// 创建 NSPointerArray 对象方式一 NSPointerArray *pointerArray = [NSPointerArray weakObjectsPointerArray]; // 创建 NSPointerArray 对象方式二 NSPointerArray *pointerArray1 = [[NSPointerArray alloc] initWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory]; // 创建 NSPointerArray 对象方式三 NSPointerArray *pointerArray2 = [NSPointerArray pointerArrayWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory];
那么下面还是以 MZDog 来举例子，如下：
// retainCount -> 1 MZDog *dog = [MZDog new]; NSLog(@"dog: %@", dog); // 创建 NSPointerArray 对象方式一 // 注意 weakObjectsPointerArray 而不是 strongObjectsPointerArray NSPointerArray *pointerArray = [NSPointerArray weakObjectsPointerArray]; [pointerArray addPointer:(__bridge void *)(dog)]; // 创建 NSPointerArray 对象方式二 NSPointerArray *pointerArray1 = [[NSPointerArray alloc] initWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory]; [pointerArray1 addPointer:(__bridge void *)(dog)]; // 创建 NSPointerArray 对象方式三 NSPointerArray *pointerArray2 = [NSPointerArray pointerArrayWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory]; [pointerArray2 addPointer:(__bridge void *)(dog)]; // dog 引用计数还是1 NSLog(@"dog: %@", dog);
对应的输出 dog 对象的 retainCount 仍然是 1，其引用计数没有增加。
对应 NSMapTable 和 NSHashTable 的示例如下：
NSMapTable 示例
// retainCount -> 1 MZDog *dog = [MZDog new]; NSLog(@"dog: %@", dog); // 弱应用对象 NSMapTable *map = [NSMapTable weakToWeakObjectsMapTable]; [map setObject:dog forKey:@"first"]; // 引用计数还是1，没变 NSLog(@"dog: %@", dog);
NSHashTable 示例
// retainCount -> 1 MZDog *dog = [MZDog new]; NSLog(@"dog: %@", dog); // 弱应用对象 NSHashTable *hashTable = [NSHashTable weakObjectsHashTable]; [hashTable addObject:dog]; // 引用计数还是1，没变 NSLog(@"dog: %@", dog);
NSPointerArray 与 NULL
在 NSMutableArray 中添加的对象不可以是 nil，而 NSPointerArray 中却可存储 NULL(nil 经过转换得到C指针为 NULL)，也可以用来存储weak对象。weak类型的对象释放之后，NSPointerArray 的对应位置会自动变成 NULL，使用count 属性, 会将 NULL 元素也计算进来，即 NULL 算是它的一员。下面示例可以证明，如下：
MZDog *dog = nil; NSPointerArray *pointerArray = [NSPointerArray weakObjectsPointerArray]; void *cobj = (__bridge void *)(dog); NSLog(@"obj: %@", cobj); //NULL [pointerArray addPointer:cobj]; // 虽然存储的是 NULL，但是 count 仍然是 1 NSLog(@"pointerArray count: %zd", [pointerArray count]); NSArray *array = [pointerArray allObjects]; NSLog(@"pointerArray allObjects: %@", array);
一般这样删除 NSPointerArray 中的 NULL 元素，如下：
[pointerArray addPointer:NULL]; [pointerArray compact];
这里要注意，将OC对象转换为C指针要使用 (__bridge void *) 这种方式，不要使用 (__bridge_retained void *) 或者 CFBridgingRetain，这二者会对 dog 对象进行强引用。如下示例：
// retainCount -> 1 MZDog *dog = [MZDog new]; NSPointerArray *pointerArray = [NSPointerArray weakObjectsPointerArray]; // 这里会 retain dog 对象，使其引用计数加1，此时retainCount 是 2 [pointerArray addPointer:(__bridge_retained void *)dog]; // 这里会 retain dog 对象，使其引用计数再加1，retainCount 是 3 [pointerArray addPointer:CFBridgingRetain(dog)]; // 此时的 retainCount 是 3 NSLog(@"dog: %@", dog);
如果你对 (__bridge_retained void *) 或者 CFBridgingRetain 感兴趣，可以看看 C 指针与 OC 对象之间的转换 这篇文章。
总结
以上就是这篇文章的全部内容了，希望本文的内容对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，如果有疑问大家可以留言交流，谢谢大家对脚本之家的支持。