iOS循环引用常见场景和解决办法

好多场景会导致循环引用，例如使用Block、线程、委托、通知、观察者都可能会导致循环引用。

1、委托

遵守一个规则，委托方持有代理方的强引用，代理方持有委托方的弱引用。

实际场景中，委托方会是一个控制器对象，代理方可能是一个封装着网络请求并获取数据的对象。

例如：ViewController中需从网络中获取数据，让后展示到列表当中，从网络获取的类是 DataUpdateOp

//ViewController.m
- (IBAction )onRefreshClicked:(id)sender {
    //场景获数据的操作对象
    self.updateOp = [DataUpdateOp new];
    [self.updateOp startUsingDelegate:self withSelector:@selector(onDataAvailable:)];
}

- (void)onDataAvailable:(NSArray *)records {
    //任务完成时，将操作对象置nil
    self.updateOp = nil;
}
//如果控制器 delloc 则取消操作
- (void)delloc {
    //取消
    if(slef.updateOp  !=nil){
        [self.updateOp cancel];
    }
}

//DataUpdateOp.h
@protocol  DataUpdateOpDeleate<NSObject>
- (void)onDataAvailable:(NSArray *)records;
@end

@interface DataUpdateOp
@property (nonatomic, weak)id <DataUpdateOpDeleate> delegate;

- (void)startUpdate;
- (void)cancel;
@end
//DataUpdateOp.m
@implementation DataUpdateOp
- (void)startUpdate {
    dispatch_async{
       dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, ), ^{
            //执行网络请求后获取到结果
            NSArray *records = ...
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{
                //尝试获取委托对象的强引用
                id<DataUpdateOpDeleate> delegate = self.delegate;
                if (!delegate){
                    return;
                }else{//判断原始对象仍然存在吗？
                    //回传数据
                    [delegate onDataAvailable:records];
                }
            })
        };
    });
}

//显示的要求废弃回调对象
- (void)cancel {
    //取消执行中的网络请求
    self.delegate = nil;
}

当然，大多数情况下，很多人愿意用block 回传网络请求数据，像对AFNetworking做一个简单的二次封装。

这里只是将一下如果用代理的话，应该如何避免循环引用。而且做了验证控制器对象在没有被回收的时候才做响应的操作。

实际场景中，因为网络请求的封装不尽相同，可能会更复杂。

2、Block

block捕获外部变量（一般是控制器本身或者控制器的属性）会导致循环引用

-(void)someMethod {
    SomeViewController *vc = [[SomeViewController alloc] init]; 
　　[self presentViewController:vc animated:YES
             completion:^{
                     self.data = vc.data;
                     [self dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
                 }];
}

这时候引起了循环引用，present vc之后，vc被展示出来，子视图一致存在，在completion块中，有引用了self,也就是父控制器。这时父控制器子控制器都在内存当中，如果子控制器里面做了耗时操作，耗内存的操作，可能会导致内存不足。

解决方法: 使用 'weak strong dance' 技术

-(void)someMethod {
SomeViewController *vc = [[SomeViewController alloc] init];
__weak typeof(self) weakSelf = self; //弱引用self 方便被 completion捕获
         [self presentViewController:vc animated:YES
             completion:^{
            typeof(self) theSelf = weakSelf; //通过一弱引用获取一个强引用
            if(theSelf != nil) { //只在控制器 不为nil的时候才继续
                theSelf.data = vc.data;
                [theSelf dismissViewControllerAnimated:YES completion:nil];
            }
         }];
} 

3、线程与计时器

不正确是使用 NSThread 和 NSTimer对象也可能导致循环引用

运行异步操作的典型步骤：

1、如果没有编写更高级的代码来管理自定义的队列，则在全局队列上使用 dispatch_async方法。

2、在需要的时间和地点用NSThread开启异步执行。

3、使用NSTimer周期性的执行一短代码

错误示例：

@implementation SomeViewController
- (void)startPollingTask {
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval: target:self
        selector:@selector(updateTask:) userInfo:nil repeats:YES];
}

- (void)updateTask:(NSTimer *)timer {
    //...
}

- (void)delloc {
    [self.timer invalidated];
}

@end

以上代码：对象持有了计时器，同时计时器也持有了对象，运行循环也持有了计时器，直到计时器的invalidate方法被调用。

这就造成对计时器对象的附加引用，即使代码中没有显示的引用关系。这仍然会导致循环引用。

实际上：NSTimer对象导致了被运行时持有的间接引用,这些引用是强引用，而且目标的引用计数器会以2（而不是1）增长。必须对计时器调用 inivalidatae方法，移除引用。

如果以上代码中，控制器被创建多次，那么控制器是不会被销毁的。会造成严重的内存泄漏。

如果使用了NSThread，也同样会发生这样的问题。

解决办法：

1、主动调用invalidated,

2、将代码分离到多个类中。

首先，不要指望delloc方法会被调用，因为一旦和控制器发生循环引用，那么delloc方法永远不会被调用。delloc()中的 [self.timer invalidated];永远不会被执行。

因为运行循环会跟踪活跃的计时器对象和线程对象，所以在代码找那个设置为nil并不能销毁对象。想要解决这个问题，可以创建一个自定义的方法，以更加明确的方式执行清理操作。

在一个视图控制器中，调用这个清理方法的最佳时机是用户离开视图控制器的时候，这个时机既可以是点击返回按钮，也可可以是其他类似的行为（类直到此事发生的地方），我们可以定义一个cleanUp()方法.

@implementation SomeViewController
- (void)startPollingTask {
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval: target:self
        selector:@selector(updateTask:) userInfo:nil repeats:YES];
}

- (void)updateTask:(NSTimer *)timer {
    //...
}

- (void)delloc {
    [self.timer invalidate];
}

@end

上面的这种写法不能清除timer

3.1清理Timer的方案两种方法:

1、方法一，在用户离开当前视图控制器的时候清理timer

//当视图控制器进入或者离开视图控制器时，调用 该方法
- (void)didMoveToParentViewController:(UIViewController *)parent {
    //如果是离开父控制器， if中判断为YES, 才执行 cleanUp
    if (parent == nil)
    {
        [self cleanUp];
    }
}

- (void)cleanUp {
    [self.timer invalidate];
}

//2、方法二 通过拦截返回按钮 执行清理
- (id)init {
    if (self = [super init])
    {
        self.navigationItem.backBarButtonItem.target = self;
        self.navigationItem.backBarButtonItem.action = @selector(backButtonPressDetected:);
    }
    return sel;
}

- (void)backButtonPressDetected:(id)sender {
    [self cleanUp];
    [self.navigationController popViewControllerAnimated:YES];
}

3.2 方案二 将持有关系分散到多个类中---任务类执行具体动作，所有者类调用任务

优点1、清理器有良好的职责持有者
优点2、需要时任务可以被多个持有者重复使用
具体：控制器只负责展示数据， 新建一个类NewFeedUpdateTask，周期性的执行任务，检查填充视图控制器的最新的数据

//NewFeedUpdateTask.h
@interface NewFeedUpdateTask
@property (nonatomic, weak) id target;//target是弱引用，target会在这里实例化任务，并持有它
@property (nonatomic, assign) SEL selector;

@end

//NewFeedUpdateTask.m
@implementation NewFeedUpdateTask
//推荐使用的构造方法 外部最好不要用哪个alloc init了
- (void)initWithTimerInterval:(NSTimerInterval )interval target:(id)target selector:(SEL)selector{
    if (sellf = [super init])
    {
        self.target = target;
        self.selector = selector;
        self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:interval target:self selector:@selector(fetchAndUpdate:) userInfo:nil repeats:YES];
    }
    return self;
}

//周期性执行的任务
- (void)fetchAndUpdate:(NSTimer *)timer {
    //检索feed
    NewsFeed *feed = [self getFromServerAndCreateModel];
    //用weak修饰，确保，使用异步块的时候不会造成循环引用
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{
        __strong typeof(self) strongSlef = weakSelf;
        if (!strongSlef){
                return;
        }
        if (strongSlef.target == nil){
            return;
        }

        /**
            strongSlef.target 和strongSlef.selector 是控制器传过来的，也就是可能有不同的控制器创建本对象，进而初始化 target 和 selector
            使用本地变量 target 和 selector 有一个好处：
            避免了在以下执行序列中发生竞争的情况
            1】在某一个线程A中调用 [target responsToSelector:selector];
            2】在线程B中修改 target 或者 selector
            3】在线程A中调用[target performSelector:selector withObject:feed];
            有了这个代码，即使 target 或者 selector 此刻已经发生了变化，performSelector  仍然会被正确的 target 和 selecctor所调用
        **/
        id target = strongSlef.target;
        SEL selector = strongSlef.selector;

        if ([target respondsToSelector:selector]){
            [target performSelector:selector withObject:feed];;
        }
    });
}

- (void)shutDown {
    [self.timer invalidate];
    self.timer = nil;
}

//viewController.m
@implementation viewController
- (void)viewDidLoad {
    //初始化 定时执行任务的对象 ，内部会触发计时器
    self.updateTask = [NewFeedUpdateTask initWithTimerInterval: target:self selector:@selector(updateUsingFeed:)];

}

//是 NewFeedUpdateTask 对象周期性的回调方法。
- (void)updateUsingFeed:(NewsFeed *)feed {
    //根据返回的数据 feed 更新ui
}

//调用 任务对象的 shutDown方法，其内部会销毁定时器
- (void)delloc {
    [self.updateTask shutDown];
}
@end

从使用方面来看，viewController 持有了 NewFeedUpdateTask对象， 控制器没有被除了父控制器之外的对象所持有。
因此，当用户离开页面时，也就是点击了返回按钮时，引用计数器会被降为0，视图控制器会被销毁。这反过来会导致跟新任务停止。
进而导致计时器会被设定为无效，从而触发关联对象包括（timer 和 updateTask ）的析构。

注意

当使用 NSTimer 和 NSThread 时，总应该通过间接的层实现明确的销毁过程。这个间接层应该使用弱引用，从而保证所有的对象能够在停止使用后执行销毁动作，