Swift 内存管理之 weak 与 unowned

在用 Swift 做开发时，我们可以使用 weak 或是 unowned 打破类实例和闭包的强引用循环。今天我们来聊一聊 weak 和 unowned 的相同和不同之处。

weak

日常开发中，我们经常会用 weak 来标记代理或者在闭包中使用它来避免引用循环。

weak var delegate: SomeDelegate?

lazy var someClosure: () -> Void = { [weak self] in
    guard let self = self else { retrun }
    self.balabala
}
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当我们赋值给一个被标记 weak 的变量时，它的引用计数不会被改变。而且当这个弱引用变量所引用的对象被释放时，这个变量将被自动设为 nil 。 这也是弱引用必须被声明为 Optional 的原因。

unowned

和 weak 相同， unowned 也可以在不增加引用计数的前提下，引用某个类实例。

unowned let someInstance: SomeClass

lazy var someClosure: () -> Void = { [unowned self] in
    self.balabala
}
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在使用 unowned 时，我们不需要将变量声明为 Optional 。

需要注意的是。对于被 unowned 标记的变量，即使它的原来引用已经被释放，它仍然会保持对被已经释放了的对象的一个 "无效的" 引用，它不是 Optional ，也不会被指向 nil 。所以，当我们试图访问这样的 unowned 引用时，程序就会发生错误。

我们看下边这段示例代码：

class SomeSingleton {
    
    static let share = SomeSingleton()
    
    func closure(closure: (() -> Void)?) {
        DispatchQueue.global().asyncAfter(deadline: .now() + 2) {
            closure?()
        }
    }
}

class Person {
    
    let someSingleton = SomeSingleton.share
    let name = "Hello"
    
    func testClosure() {
        someSingleton.closure { [unowned self] in
            print(self.name)
        }
    }
    
    deinit {
        print("Person is deinited")
    }
}

class ViewController: UIViewController {
    
    var person: Person?
    
    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()
        
        person = Person()
        
        person?.testClosure()
        
        person = nil
    }
}
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在这里我们定义了一个单例，这个单例提供一个两秒之后触发的闭包。接着我们又在 Person 这个类中引用这个单例。最后，我们在 ViewController 中实例化一个 Person 对象，并在调用 testClosure() 方法后，将其设为 nil 。

在程序运行之后，我们观察控制台的 log。 person 被 denint 后，控制台打印出了 Person is deinited 。在两秒后，单例的闭包被触发，程序尝试访问 person 的 name 属性。由于 person 在此时已经是 nil ，我们正在尝试读取一个已经被释放，但 unowned reference 还存在但对象。所以程序抛出了异常。

Person is deinited
Fatal error: Attempted to read an unowned reference but object 0x6000027b5bf0 was already deallocated2019-04-20
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如果我们将 [unowned self] 替换为 [weak self] ，再重新运行一遍程序。

someSingleton.closure { [weak self] in
    print(self?.name)
}
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观察控制台的log。在 person 被设置为 nil 两秒之后，单例闭包被触发。由于我们在闭包中使用了 weak ，所以程序不会出错， self?.name 的值为 nil 。

Person is deinited
nil
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weak vs. unowned

Define a capture in a closure as an unowned reference when the closure and the instance it captures will always refer to each other, and will always be deallocated at the same time.

Conversely, define a capture as a weak reference when the captured reference may become nil at some point in the future. Weak references are always of an optional type, and automatically become nil when the instance they reference is deallocated. This enables you to check for their existence within the closure’s body.

根据苹果的官方文档的建议。当我们知道两个对象的生命周期并不相关，那么我们必须使用 weak 。相反，非强引用对象拥有和强引用对象同样或者更长的生命周期的话，则应该使用 unowned 。

例如， ViewControler 对它的 SubView 的引用可以使用 unowned 。因为 ViewControler 的生命周期一定比对它的 SubView 长。

而在使用服务时，则需要看情况使用 weak 。因为服务的初始化方法可能是被工厂模式或 Service Locator 所封装。这些服务可能在某些时候被重构为单例，此时它们的生命周期发生了改变。

参考： Automatic Reference Counting