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Autorelease 详解
阅读量:5823 次
发布时间:2019-06-18

本文共 4633 字,大约阅读时间需要 15 分钟。

Autorelease

一个对象调用 autorelease 方法,就会被自动添加到最近的自动释放池 autoreleasepool,只有当自动释放池被销毁的时候,才会执行 release 方法,进行释放。

  • 下文源码是当前最新版本,跟之前版本会有点差别,没有了特别牛的POOL_SENTINEL(哨兵对象),改为了POOL_BOUNDARY(边界对象),可能更好理解一点。
  • 研究源码也可以看

1. 入口

runtime 的 NSObject.mm 文件中 autorelease 方法

- (id)autorelease {    return ((id)self)->rootAutorelease();}objc_object::rootAutorelease(){    return rootAutorelease2();}objc_object::rootAutorelease2(){    return AutoreleasePoolPage::autorelease((id)this);}static inline id autorelease(id obj){   id *dest __unused = autoreleaseFast(obj);   return obj;}复制代码

2. AutoreleasePoolPage

  1. 关键词:

    • EMPTY_POOL_PLACEHOLDER
      • 当一个释放池没有包含任何对象,又刚好被推入栈中,就存储在TLS(Thread_local_storage)中,叫做空池占位符
    • POOL_BOUNDARY
      • 边界对象,代表 AutoreleasePoolPage 中的第一个对象
  2. 结构:

    class AutoreleasePoolPage {        magic_t const magic; // 当前类完整性的校验    id *next;    pthread_t const thread; // 当前类所处的线程        // 双向链表 父子指针    AutoreleasePoolPage * const parent;    AutoreleasePoolPage *child;        uint32_t const depth;    uint32_t hiwat;        static size_t const SIZE = PAGE_MAX_SIZE; // 4096}复制代码
    • 一个 poolPage 对应于一个线程
    • AutoreleasePoolPage 是以 双向链表 的形式连接起来的,其中 parent child 分别是父结点(指向父类poolPage的指针)和子结点(指向子类poolPage的指针)
    • 一个 poolPage 的大小 是 4096 字节。其中56 bit 用来存储其成员变量,剩下的存储加入到自动释放池中的对象。
      • 调用 autorelease 的对象
      • 声明在@autoreleasepool{} 中的对象
    • next 指向最新添加进来的对象所处的位置。

autoreleaseFast()

AutoreleasePoolPage *page = hotPage(); if (page && !page->full()) {return page->add(obj);} else if (page) {return autoreleaseFullPage(obj, page);} else {return autoreleaseNoPage(obj);}复制代码
  1. hotPage() 获取当前正在使用的 poolPage

  2. 如果 page 存在,并且未满,直接进行添加

  3. 如果 page 存在,但是当前 poolPage 已满:

    • 根据 page 遍历其所有的子 page,直到找到一个未满的子 page

    • 否则就根据最后一个子 page,创建一个新的 page

      do {  if (page->child) page = page->child;  else page = new AutoreleasePoolPage(page);} while (page->full());复制代码
    • 设置为 hotPage setHotPage(page);

    • 添加 return page->add(obj);

  4. 如果 page 不存在

    AutoreleasePoolPage *page = new AutoreleasePoolPage(nil);setHotPage(page);   page->add(POOL_BOUNDARY);return page->add(obj);复制代码
    • 创建第一个 page,第一个 page 是没有父结点的
    • 设置为当前正在使用的 page
    • 添加边界对象,初始化的第一个poolPage 存储的第一个对象,必定是边界对象 POOL_BOUNDARY
    • 添加对象

page -> add()

添加对象

id *ret = next;  *next++ = obj;复制代码
  1. 获取 next 指针所处位置,并向上移动
  2. 把对象添加到 next 所处位置

小结:

一个对象,调用 autorelease 方法,实际是把该对象加入到当前线程正在使用的 autoreleasePoolPage 的栈中,但它怎么释放呢?ARC 下唯一能看到 autorelease 的就是入口函数 main.m 中的 @autoreleasepool{}

3. @autoreleasepool{}

int main(int argc, char * argv[]) {     @autoreleasepool {              return 0;   }}复制代码
  • 使用 clang -rewrite-objc main.m重新编译,结果:

    struct __AtAutoreleasePool {  __AtAutoreleasePool() {atautoreleasepoolobj = objc_autoreleasePoolPush();}  ~__AtAutoreleasePool() {objc_autoreleasePoolPop(atautoreleasepoolobj);}  void * atautoreleasepoolobj;};int main(int argc, char * argv[]) {    /* @autoreleasepool */ { __AtAutoreleasePool __autoreleasepool;         return 0;    }}复制代码
    • @autoreleasepool{} 实际调用的是两个方法objc_autoreleasePoolPushobjc_autoreleasePoolPop
    • objc_autoreleasePoolPush 方法内部实际就是 2.1, autoreleaseFast() 函数,不过,参数是 POOL_BOUNDARY 边界对象
    • 每创建一个自动释放池,就会在当前线程的 poolPage 的栈中先添加一个边界对象,然后把池中的对象添加进去,直至栈满,创建子 page,继续添加。

objc_autoreleasePoolPop()

  • 该方法内部实际调用的是 AutoreleasePoolPagepop() 方法,主要代码如下

    static inline void pop(void *token) {   AutoreleasePoolPage *page;   id *stop;     // 根据指针 token 获取token所在的 page   page = pageForPointer(token);   stop = (id *)token;       /*     *   如果stop 不是边界对象,进行其他处理     *   如果stop 是边界对象,进行下面的步骤,来释放     */       // 释放栈中的所有对象,直至stop,    // 此时,stop是边界对象,即 创建 autoreleasepool 时          // 添加的第一个对象   page->releaseUntil(stop);    if (page->child) {       // hysteresis: keep one empty child if page is more than half full       // 不足一半满, 删除所有的子 page,       // 否则 删除所有的孙 page       if (page->lessThanHalfFull()) {           page->child->kill();       }       else if (page->child->child) {           page->child->child->kill();       }    }}复制代码
    • stop 是边界对象,即创建 autoreleasepool 时 page 栈中添加的第一个对象

    • page->releaseUntil(stop) 方法,会对 page 栈中 stop 上面的所有对象调用 objc_release(obj) 方法,除了边界对象 POOL_BOUNDARY

    • kill() 方法,会删除当前 page 及其所有的子 page, 即 page->child = nil;

小结:

  1. 对象释放的过程:首先找到当前对象所处的 AutoreleasePoolPage,然后获取到创建 page 时添加的第一个边界对象 POOL_BOUNDARY,边界对象之后的添加进来的所有对象调用 release,进行释放。
  2. 创建自动释放池 @autoreleasepool{}的过程:获取到正在使用的 AutoreleasePoolPage,首先添加边界对象 POOL_BOUNDARY,如果有其他对象,则进行添加。最后进行释放,同上1。

总结:

  1. autoreleasepool 机制跟栈一样,每创建一个,就将其推入栈中,而清空 autoreleasepool,相当于将其从栈中弹出

  2. 一个对象调用 autorelease 方法,就会进入最近的 autoreleasepool,也就是栈顶的那个。

  3. 自动释放池的创建:

    • 长时间在后台运行的任务,入口函数(main.m),系统自动创建 autoreleasepool

    • 主线程或GCD中的线程,会自动创建 autoreleasepool, 关系是一对多的关系,即一个线程可以有多个 autoreleasepool

    • 人为手动创建 @autoreleasepool{}

      • 程序不是基于 UI framework,如命令行
      • 创建大量的临时对象,降低内存峰值(最常用)
      • 创建了新线程(这个待定)
  4. 事件开始前,系统会自动创建 autoreleasepool, 然后在结束时,进行 drain,对释放池内的所有对象执行 release 方法

参考:

  1. 理论:

  2. 实践:

转载地址:http://yhbdx.baihongyu.com/

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