runtime 如何实现 weak 属性
要实现weak属性,首先要搞清楚weak属性的特点:
weak 此特质表明该属性定义了一种“非拥有关系” (nonowning relationship)。为这种属性设置新值时,设置方法既不保留新值,也不释放旧值。此特质同assign类似, 然而在属性所指的对象遭到摧毁时,属性值也会清空(nil out)。
那么runtime如何实现weak变量的自动置nil?
runtime 对注册的类, 会进行布局,对于 weak 对象会放入一个 hash 表中。 用 weak 指向的对象内存地址作为 key,当此对象的引用计数为0的时候会 dealloc,假如 weak 指向的对象内存地址是a,那么就会以a为键, 在这个 weak 表中搜索,找到所有以a为键的 weak 对象,从而设置为 nil。
我们可以设计一个函数(伪代码)来表示上述机制:
objc_storeWeak(&a, b)函数:
objc_storeWeak函数把第二个参数--赋值对象(b)的内存地址作为键值key,将第一个参数--weak修饰的属性变量(a)的内存地址(&a)作为value,注册到 weak 表中。如果第二个参数(b)为0(nil),那么把变量(a)的内存地址(&a)从weak表中删除,
你可以把objc_storeWeak(&a, b)理解为:objc_storeWeak(value, key),并且当key变nil,将value置nil。
在b非nil时,a和b指向同一个内存地址,在b变nil时,a变nil。此时向a发送消息不会崩溃:在Objective-C中向nil发送消息是安全的。
而如果a是由assign修饰的,则: 在b非nil时,a和b指向同一个内存地址,在b变nil时,a还是指向该内存地址,变野指针。此时向a发送消息极易崩溃。
下面我们将基于objc_storeWeak(&a, b)函数,使用伪代码模拟“runtime如何实现weak属性”:
id obj1;
objc_initWeak(&obj1, obj);
/*obj引用计数变为0,变量作用域结束*/
objc_destroyWeak(&obj1);
下面对用到的两个方法objc_initWeak和objc_destroyWeak做下解释:
总体说来,作用是: 通过objc_initWeak函数初始化“附有weak修饰符的变量(obj1)”,在变量作用域结束时通过objc_destoryWeak函数释放该变量(obj1)。
下面分别介绍下方法的内部实现:
objc_initWeak函数的实现是这样的:在将“附有weak修饰符的变量(obj1)”初始化为0(nil)后,会将“赋值对象”(obj)作为参数,调用objc_storeWeak函数
obj1 = 0;
obj_storeWeak(&obj1, obj);
也就是说:
weak 修饰的指针默认值是 nil (在Objective-C中向nil发送消息是安全的)
然后obj_destroyWeak函数将0(nil)作为参数,调用objc_storeWeak函数。
objc_storeWeak(&obj1, 0);
前面的源代码与下列源代码相同。
id obj1;
obj1 = 0;
objc_storeWeak(&obj1, obj);
/* ... obj的引用计数变为0,被置nil ... */
objc_storeWeak(&obj1, 0);
objc_storeWeak函数把第二个参数--赋值对象(obj)的内存地址作为键值,将第一个参数--weak修饰的属性变量(obj1)的内存地址注册到 weak 表中。如果第二个参数(obj)为0(nil),那么把变量(obj1)的地址从weak表中删除
使用伪代码是为了方便理解,下面我们“真枪实弹”地实现下:
如何让不使用weak修饰的@property,拥有weak的效果。
我们从setter方法入手:
- (void)setObject:(NSObject *)object
{
objc_setAssociatedObject(self,"object", object, OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
[object cyl_runAtDealloc:^{
_object = nil;
}];
}
也就是有两个步骤:
1)在setter方法中做如下设置:
objc_setAssociatedObject(self,"object", object, OBJC_ASSOCIATION_ASSIGN);
2)在属性所指的对象遭到摧毁时,属性值也会清空(nil out)。做到这点,同样要借助runtime:
//要销毁的目标对象
id objectToBeDeallocated;
//可以理解为一个“事件”:当上面的目标对象销毁时,同时要发生的“事件”。
id objectWeWantToBeReleasedWhenThatHappens;
objc_setAssociatedObject(objectToBeDeallocted,
someUniqueKey,
objectWeWantToBeReleasedWhenThatHappens,
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);
知道了思路,我们就开始实现cyl_runAtDealloc方法,实现过程分两部分:
第一部分:创建一个类,可以理解为一个“事件”:当目标对象销毁时,同时要发生的“事件”。借助block执行“事件”。
// .h文件
// 这个类,可以理解为一个“事件”:当目标对象销毁时,同时要发生的“事件”。借助block执行“事件”。
typedef void (^voidBlock)(void);
@interface CYLBlockExecutor : NSObject
- (id)initWithBlock:(voidBlock)block;
@end
// .m文件
// 这个类,可以理解为一个“事件”:当目标对象销毁时,同时要发生的“事件”。借助block执行“事件”。
#import "CYLBlockExecutor.h"
@interface CYLBlockExecutor() {
voidBlock _block;
}
@implementation CYLBlockExecutor
- (id)initWithBlock:(voidBlock)aBlock
{
self = [super init];
if(self) {
_block = [aBlock copy];
}
returnself;
}
- (void)dealloc
{
_block ? _block() : nil;
}
@end
第二部分:核心代码:利用runtime实现cyl_runAtDealloc方法
// CYLNSObject+RunAtDealloc.h文件
// 利用runtime实现cyl_runAtDealloc方法
#import "CYLBlockExecutor.h"
const void *runAtDeallocBlockKey = &runAtDeallocBlockKey;
@interface NSObject (CYLRunAtDealloc)
- (void)cyl_runAtDealloc:(voidBlock)block;
@end
// CYLNSObject+RunAtDealloc.m文件
// 利用runtime实现cyl_runAtDealloc方法
#import "CYLNSObject+RunAtDealloc.h"
#import "CYLBlockExecutor.h"
@implementation NSObject (CYLRunAtDealloc)
- (void)cyl_runAtDealloc:(voidBlock)block
{
if(block) {
CYLBlockExecutor *executor = [[CYLBlockExecutor alloc] initWithBlock:block];
objc_setAssociatedObject(self,
runAtDeallocBlockKey,
executor,
OBJC_ASSOCIATION_RETAIN);
}
}
@end
使用方法: 导入
#import "CYLNSObject+RunAtDealloc.h"
然后就可以使用了:
NSObject *foo = [[NSObject alloc] init];
[foo cyl_runAtDealloc:^{
NSLog(@"正在释放foo!");
}];