像c引用的这块情况,就不会引起“强引用循环”,因为其中的一个引用链是是弱引用的。当c不在引用第4块内存时,rc由1变为零,那么该块区域就会被立即释放。而内存块4被释放后,内存块5的rc由1变为0,内存块5也会被释放掉。这种情况下是不会引起内存泄露的。而在Objective-C中正是采用的这种方式来回收内存的,当然了,在OC中除了“强引用”和“弱引用”外,还有自动释放池。也就是说,Autorealease类型的引用,让retainCount = 0时,不会被立即释放掉,而是在出自动释放池时才会被释放掉,在此就不做过多赘述了。
2、复制式内存回收
聊完引用计数回收,我们知道引用计数容易引起“循环引用”的问题,为了解决“循环引用”引起的内存泄露问题,OC中引入和“强引用”和“弱引用”的概念。接下来我们在看看复制式内存回收机制,在该机制中是不需要关心“循环引用”的问题的。简单的说,复制式回收其核心就是“复制”,但前提是有条件复制。在垃圾回收时,将“活对象”复制到另一块空白的堆区,然后将之前的区域一并清除。“活对象”就是指沿着对象的引用链可以到“栈”上的对象。当然在将活对象复制到新的“堆区”后,也要将栈区的引用进行修改。
下方就是我们画的复制式回收的简图,主要将堆分为两大部分,在进行垃圾回收时,会将一个堆上的活对象复制到另一个堆上。下方堆1区是目前正在使用的区块,堆2区则是空闲区。而在堆1区中未被标记的那些内存块,也就是2、3是要被回收的垃圾对象。而1、4、5是要被复制的“活对象”。因为沿着栈上的a可到达区块1、沿着c可到达区块4、5。而区块2和3虽然有引用,但是不是来自非堆区,也就是2和3的引用都是来自堆区的引用,所以是要被回收的对象。
找到了活对象后,接下来要做的就是将活对象进行复制,将其复制到堆2区。当然,复制到堆2区的对象间的内存地址是连续的,如果要分配新的内存空间的话,直接从堆空闲的一段分配即可。这样在分配内存空间时的效率是比较高的。对象复制后,要修改来自“非堆区”的引用地址。如下所示。
复制完毕后,我们直接将堆2区的中的所有内存空间进行回收即可,下方就是复制回收后的最终结果。下方的堆1区清空后,可以接收复制过来的对象了。当对堆2区进行垃圾回收时,会把堆2区的活对象拷贝到堆1区上。
从该实例中我们可以看出当内存垃圾特别多的时候“复制式”垃圾回收的效率还是比较高的,因为复制的对象比较少,清除时直接将旧的堆空间进行清理即可。但是,当垃圾比较少的时候,这种方式会复制大量的活对象,效率还是比较低的。这种方式也会将堆的存储空间进行分半。也就是说,总有一半是空闲的,堆空间的利用率不高。
3、标记-压缩回收算法
从上述“复制式”垃圾回收过程中,我们知道,垃圾多时其效率比较高,而垃圾少时,其工作方式效率是比较低的。那么,接下来,我们来介绍另一种标记-压缩回收算法,这种算法在垃圾少时的工作效率比较高,而垃圾多的情况下,工作效率反而不高,这就与“复制式”形成了互补。下方我们将会对标记-压缩回收算法进行介绍。
标记-压缩的第一部就是标记,需要将堆区中的“活对象”进行标记。上面的内容我们已经聊了什么是“活对象”,在此就不做过多赘述了。由“活对象”的特征我们可以看出,下方的活对象是内存区域1和3,所以我们将其进行标记。