从 Objective-C 里的 Alloc 和 AllocWithZone 谈起
2016-02-29 23:18
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一、问题起源 一切起源于Apple官方文档里面关于单例(Singleton)的示范代码:Creating a Singleton Instance. 主要的争议集中在下面这一段: static MyGizmoClass *sharedGizmoManager = nil; + (MyGizmoClass*)sharedManager { if (sharedGizmoManager == nil) { sharedGizmoManager = [[super allocWithZone:NULL] init]; } return sharedGizmoManager; } + (id)allocWithZone:(NSZone *)zone { return [[self sharedManager] retain]; } 复制代码 其中: sharedGizmoManager = [[super allocWithZone:NULL] init]; 复制代码 这段有另一个版本,不使用 allocWithZone 而是直接 alloc,如下: sharedGizmoManager = [[super alloc] init]; 复制代码 这就引发了一个讨论,为什么要覆盖allocWithZone方法,到底 alloc 和 allocWithZone 有啥区别呢? 二、allocWithZone 首先我们知道,我们需要保证单例类只有一个唯一的实例,而平时我们在初始化一个对象的时候, [[Class alloc] init],其实是做了两件事。 alloc 给对象分配内存空间,init是对对象的初始化,包括设置成员变量初值这些工作。而给对象分配空间,除了alloc方法之外,还有另一个方法: allocWithZone. 在NSObject 这个类的官方文档里面,allocWithZone方法介绍说,该方法的参数是被忽略的,正确的做法是传nil或者NULL参数给它。而这个方法之所以存在,是历史遗留原因。 Do not override allocWithZone: to include any initialization code. Instead, class-specific versions of init… methods. This method exists for historical reasons; memory zones are no longer used by Objective-C. 文档里面提到,memory zone已经被弃用了,只是历史原因才保留这个接口。详细是什么历史原因我没找到,不过后面介绍的内容会稍微涉及到。 而实践证明,使用alloc方法初始化一个类的实例的时候,默认是调用了 allocWithZone 的方法。于是覆盖allocWithZone方法的原因已经很明显了:为了保持单例类实例的唯一性,需要覆盖所有会生成新的实例的方法,如果有人初始化这个单例类的时候不走[[Class alloc] init] ,而是直接 allocWithZone, 那么这个单例就不再是单例了,所以必须把这个方法也堵上。allocWithZone的答案到此算是解决了,但是,问题是无止境的。 这里引出了另外一个问题: What the hell is Memory Zone? 三、NSZone Apple官方文档里面就简单的几句,吝啬得很: 引用 NSZone Used to identify and manage memory zones. typedef struct _NSZone NSZone; Availability Available in OS X v10.0 and later. Declared In NSZone.h 复制代码 大意上是说NSZone是Apple用来分配和释放内存的一种方式,它不是一个对象,而是使用C结构存储了关于对象的内存管理的信息。基本上开发者是不需要去理会这个东西的,cocoa Application使用一个系统默认的NSZone来对应用的对象进行管理。那么在什么时候你会想要有一个自己控制的NSZone呢?当默认的NSZone里面管理了大量的对象的时候。这种时候,大量对象的释放可能会导致内存严重碎片化,cocoa本身有做过优化,每次alloc的时候会试图去填满内存的空隙,但是这样做的话时间的开销很大。于是乎,你可以自己创建一个NSZone,这样当你有大量的alloc请求的时候就全部转移到指定的NSZone里面去,减少了大量的时间开销。而且,使用NSZone还可以一口气把你创建的zone里面的东西都清除掉,省掉了大量的时间去一个个dealloc对象。 总的来说,当你需要创建大量的对象的时候,使用NSZone还是能节省一些时间的,不过前提是你得知道怎么去用它。Timothy还讲到如果可以使用NSZone的话,多个对象在同一时间alloc可以减少分页使用,而且在同一个时间dealloc可以减少内存碎片。想必后来Apple在这方面是做了处理了,对开发者透明,无需开发者自己去做。 四、结论 allocWithZone不被Apple鼓励使用,基本上多数时候程序员也不需要自己去管理自己的zone。当然多了解一些东西总是好的嘛。 |
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