IOS中解决ARC类实例间循环引用（Swfit）

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http://blog.csdn.net/column/details/swfitexperience.html
备注：本文代码和图片主要来自于官方文档
不熟悉ARC的同学可以看看前一篇关于ARC的简述，这个是我的Swfit教程专栏
http://blog.csdn.net/column/details/swift-hwc.html
一、几个用到的关键概念

弱引用(weak)：不会增加自动引用计数，必须为可选类型变量，因为弱引用在引用计数为0的时候，会自动赋为nil。在swfit中，可以赋值为nil的为可选类型
无主引用(unonwed)：不会增加自动引用计数，必须为非可选类型。在ARC销毁内存后，不会被赋为nil，所以在访问无主引用的时候，要确保其引用正确，不然会引起内存崩溃。
隐式解析可选类型：在初始的时候可以为nil，但是第一次赋值以后便会一直有值。语法是在变量后面加上感叹号(例如var name:String!)。使用该类型只需要正常调用，不需要像可选类型那样做判断。


二、类实例之间的循环引用
1、实例A可选包含实例B的引用，实例B可选包含实例A的引用-用弱引用来解决
举例：
下面两个类，公寓不一定有住户，住户也不一定在公寓里
反面教材：两个都是强引用会导致循环引用

class Person {
	let name: String
	init(name: String) { self.name = name }
	var apartment: Apartment?
	deinit { println("\(name) is being deinitialized") }
}
class Apartment {
	let number: Int
	init(number: Int) { self.number = number }
	var tenant: Person?
	deinit { println("Apartment #\(number) is being deinitialized") }
}
var john: Person?
var number73: Apartment?
john = Person(name: "John Appleseed")
number73 = Apartment(number: 73)
john!.apartment = number73
number73!.tenant = john

然后，这样就形成了循环引用（此时两个实例引用计数都为2），如图1.1


然后将两个强引用断开后，本应该释放的内存

john = nil
number73 = nil

这时候内存如图1.2


由于两个实例相互存在强引用(引用计数一直为1)，所以这块内存一直没办法释放。
解决方案，采用弱引用，

class Person {
	let name: String
	init(name: String) { self.name = name }
	var apartment: Apartment?
	deinit { println("\(name) is being deinitialized") }
}
class Apartment {
	let number: Int
	init(number: Int) { self.number = number }
	weak var tenant: Person?
	deinit { println("Apartment #\(number) is being deinitialized") }
}
var john: Person?
var number73: Apartment?
john = Person(name: "John Appleseed")
number73 = Apartment(number: 73)
john!.apartment = number73
number73!.tenant = john

此时，内存图如图1.3,此时Person实例引用计数为1，Apartment实例引用计数为2


然后将两个强引用断开后，

john = nil
number73 = nil

内存如图1.4


这时候，Person引用计数为0，Apartment实例引用计数为1
由于Person实例引用计数为0，Person内存被释放，导致Apartment实例引用计数为0，内存被释放

2、实例A可选包含实例B，实例B一定包含实例A-用无主引用解决
举例
用户可能没有信用卡，但是信用卡一定会有用户。由于信用卡一定有用户，所以不是可选类型，不能用弱引用，swift中提供的无主引用是简单便捷的解决方案。

class Customer {
    let name: String
    var card: CreditCard?
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    deinit { println("\(name) is being deinitialized") }
}
class CreditCard {
    let number: Int
    unowned let customer: Customer
    init(number: Int, customer: Customer) {
        self.number = number
        self.customer = customer
    }
    deinit { println("Card #\(number) is being deinitialized") }
}
var john: Customer?
john = Customer(name: "John Appleseed")
john!.card = CreditCard(number: 1234_5678_9012_3456, customer: john!)

这样内存如图2.1,此时用户实例引用为1，信用卡实例引用为1

用户注销后，
join = nil
那么用户实例引用计数为0，导致用户实例被释放，导致信用卡实例引用为0，内存释放，如图2.2


看到这，聪明的同学会问了:由于Customer中的信用卡是可选的，我把它设为弱引用不能解决这个问题吗？
举例

class Customer {
    let name: String
    weak var card: CreditCard?
    init(name: String) {
        self.name = name
    }
    deinit { println("\(name) is being deinitialized") }
}
class CreditCard {
    let number: Int
    let customer: Customer
    init(number: Int, customer: Customer) {
        self.number = number
        self.customer = customer
    }
    deinit { println("Card #\(number) is being deinitialized") }
}
var john: Customer?
john = Customer(name: "John Appleseed")
john!.card = CreditCard(number: 1234_5678_9012_3456, customer: john!)

此时的内存模型


可以看到问题了吧？由于card只有一个弱引用，也就是引用计数为0，这样的对象在创建之后就会被释放掉。所以，没办法实现上述功能了。

3、A一定包含B，B一定包含A - 用隐式解析+无主引用解决
举例：国家一定包含首都，首都也一定在一个国家里

class Country {
	let name: String
	let capitalCity: City!
	init(name: String, capitalName: String) {
	self.name = name
	self.capitalCity = City(name: capitalName, country: self)
	}
}
class City {
	let name: String
	unowned let country: Country
	init(name: String, country: Country) {
	self.name = name
	self.country = country
	}
}

这里，Country的构造函数里，City要调用self,而只有Country的实例完全初始化结束后才能调用self。所以，capitialCity设为隐式可选类型，让他默认为nil，这样构造过程的第一阶段就可以不包括captialCity，就可以把self赋值给Country赋值给capittalCity了。
想详细看看构造过程的两个阶段，参照我之前写的构造过程文章，还不懂的话请留言。
这样设计的意义是：可以通过一条构造与巨还构造国家和首都两个实例，并且可以不用可选解析的方式来访问首都实例。

var country = Country(name: "Canada", capitalName: "Ottawa")
println("\(country.name)'s capital city is called \(country.capitalCity.name)")