Effective objective-C—第六章学习–块

  • 前言
    • 理解“块”这一概念
      • 块的基础知识
      • 块的内部结构
      • 全局块，堆块，栈块
        • 栈块
        • 堆块
        • 全局块
      • 要点
    • 为常用的块类型创建typedef
      • 要点
    • 用handle块降低代码分散度
      • 要点
    • 用块引用其所属对象时不要引入保留环
      • 要点

前言

补进度ing

理解“块”这一概念

首先要了解一下块和GCD的概念，这两者都是一起引入的

块”是一种可在 C 、C++及 Objective-C 代码中使用的 “词法闭包”（lexical closure），它极为有用，这主要是因为借由此机制，开发者可将代码像对象一样传递，令其在不同环境（context）下运行。还有个关键的地方是，在定义“块”的范围内，它可以访问到其中的全部变量。
GCD 是一种与块有关的技术，它提供了对线程的抽象，而这种抽象则基于“派发队列”（dispatch queue）(亦称调度队列)。开发者可将块排入队列中，由 GCD 负责处理所有的调度事宜。GCD 会根据系统资源情况，适时地创建、复用、摧毁后台线程（background thread），以便处理每个队列。此外，使用 GCD 还可以方便地完成常见编程任务，比如编写 “只执行一次的线程安全代码”（thread-safe single-code execution），或者根据可用的系统资源来并发执行多个操作。

块的基础知识


块的基础语法如上，int是返回值类型，块的指针名为addBlock,a,b为传入的参数，等于号后面是一个块对象 ；

块其实就是个值，而且自有其相关类型。与 int、float 或 Objective-C 对象一样，也可以把块赋给变量，然后像使用其他变量那样使用它。块类型的语法与函数指针近似。

块的强大之处是：在声明它的范围里。所有变量都可以为其所捕获。这也就是说，那个范围里的全部变量，在块里依然可用。

默认情况下，为块所捕获的变量，是不可以在块里修改的。在本例中，假如块内的代码改动了 additional 变量的值，那么编译器就会报错。不过，声明变量的时候可以加上 __block 修饰符，这样就可以在块内修改了。

如下：


传给 “numerateObjectsUsingBlock:” 方法的块并未先赋给局部变量，而是直接内联在函数调用里了。这种用法叫做内联块 ；

块本身也和其他对象一样，有引用计数。当最后一个指向块的引用移走之后，块就回收了。回收时也会释放块所捕获的变量，以便平衡捕获时所执行的保留操作。

如果通过读取或写入操作捕获了实例变量，那么也会自动把 self 变量一并捕获了，因为实例变量是与 self 所指代的实例关联在一起的。

一定要记住：self 也是个对象，因而块在捕获它时也会将其保留。如果 self 所指代的那个对象同时保留了块，那么这种情况通常就会导致 “保留环”。

块的内部结构

块本身也是对象，在存放块对象的内存区域中，首个变量是指向 Class 对象的指针，该指针叫做 isa。其余内存里含有块对象正常运转所需要的各种信息。

  • invoke 变量，这是个函数指针，指向块的实现代码。函数原型至少要接受一个 void * 型的参数，此参数代表块。
  • descriptor 变量是指向结构体的指针，每个块里都包含此结构体，其中声明了块对象的总体大小，还声明了 copy 与 dispose 这两个辅助函数所对应的函数指针。辅助函数在拷贝及丢弃块对象时运行，其中会执行一些操作，比方说，前者要保留捕获的对象，而后者则将之释放。
  • 块还会把它所捕获的所有变量都拷贝一份。这些拷贝放在 descriptor 变量后面，捕获了多少个变量，就要占据多少内存空间。请注意，拷贝的并不是对象本身，而是指向这些对象的指针变量。invoke 函数为何需要把块对象作为参数传进来呢？原因在于，执行块时，要从内存中把这些捕获到的变量读出来。

全局块，堆块，栈块

栈块

定义对象的时候是初始分配在栈上的，也就是有可能在使用之后内存被覆写，那样就是产生崩溃

堆块

为了解决问题可以给块对象发送copy信息，这样子就会把块从栈复制到堆上，块也就成了带引用计数的对象了，在ARC下编译器会自动的合理的释放对象。

全局块

除了“栈块”和“堆块”之外，还有一类块叫做“全局块”。这种块不会捕捉任何状态（比如外围的变量），运行时也无须有状态来参与。而且全局块的copy属于空操作。可以把他认为是单例。

在使用单例模式封装网络请求的时候就是使用了全局块

要点

  • 块是C、C++、Objective-C 中的词法闭包。
  • 块可接受参数，也可返回值。
  • 块可以分配在栈或堆上，也可以是全局的。分配在栈上的块可拷贝到堆里，这样的话，就和标准的 Objective-C 对象一样，具备引用计数了。

为常用的块类型创建typedef

为了隐藏复杂的块类型，需要用到C语言的类型定义，typedef关键字。
return _type(^block_name)(parameters)
上面是块的定义，如果不使用typedef，在调用时的形式比较复杂难记，如下;

所以我们一般以下面这种方式定义块变量：
typedef int(^EOCSomeBlock)(BOOL flag, int value);
这样再调用时就很方便了 ；
EOCSomeBlock block = ^(BOOL flag, int value)
使用类型定义还有个好处，就是当你打算重构块的类型签名时会很方便 ；
其原理类似于用函数来分离一些常用代码，在更改时比较方便，也方便排错 ；

要点

  • 以typedef重新定义块类型，可令块变量用起来更加简单。
  • 定义新类型时应遵从现有的命名习惯，勿使其名称与别的类型相冲突。
  • 不妨为同一个块签名定义多个类型别名。如果要重构的代码使用了块类型的某个别名，那么只需要修改相应typedef中的块签名即可，无须改动其他typedef。

用handle块降低代码分散度

为用户界面编码时，一种常用的范式就是“异步执行任务”。这种范式的好处在于：处理用户界面的显示及触摸操作所用的线程，不会因为要执行I/O或网络通信这类耗时的任务而阻塞。这个线程通常称为主线程。
异步执行任务的通常使用委托模式实现，也就协议传值
比如我们在执行网络请求，想从某个类对象获取api的data，以前常常使用委托模式，也就是设置delegate ；

当我们在使用别的类对象时，可以将该对象设置为上面那个对象的代理，这样当上面那个对象网络请求完得到的data，当前对象也能访问到 ；

这种做法确实可行，而且没什么错误。然而如果改用块来写的话，代码会更清晰。块可以令这种 API 变得更紧致，同时令开发者调用起来更加方便。

如下：

与使用委托模式的代码相比，用块写出来的代码显然更为整洁。异步任务执行完毕后所需运行的业务逻辑，和启动异步任务所用的代码放在了一起。而且，由于块声明在创建获取器的范围里，所以它可以访问此范围内的全部变量。

尤其是在有多个api要请求时，委托模式的代码就显得更加昂长 ；

建议使用同一个块来处理成功与失败情况

要点

  • 在创建对象时，可以使用内联的 handler 块将相关业务逻辑一并声明。
  • 在有多个实例需要监控时，如果采用委托模式，那么经常需要根据传入的对象来切换，而若改用 handler
    块来实现，则可直接将块与相关对象放在一起。
  • 设计 API 时如果用到了 handler 块，那么可以增加一个参数，使调用者可通过此参数来决定应该把块安排在哪个队列上执行。

用块引用其所属对象时不要引入保留环

使用块时，若不仔细思量，则很容易导致“保留环”（retain cycle）。

举个例子，就是上面用api获取器的例子，也就是通过某个类的对象获取API的data ；

#import <Foundation/Foundation.h> 45 　　typedef void(^EOCNetworkFetcherCompletionHandler)(NSData *data); 6789 　　@interface EOCNetworkFetcher : NSObject10 11 　　@property (nonatomic, strong, readOnly) NSURL *url;12 13 　　- (id)initWithURL:(NSURL *)url;14 15 　　- (void)startWithCompletionHandler:(EOCNetworkFetcherCompletionhandler)completion;16 17 　　@end
　// EOCNetworkFetcher.m 23 　　#import "EOCNetworkFetcher.h" 4567 　　@interface EOCNetworkFetcher () 89 　　@property (nonatomic, strong, readwrite) NSURL *url;10 11 　　@property (nonatomic, copy) EOCNetworkFetcherCompletionHandler completionHandler;12 13 　　@property (nonatomic, strong) NSData *downloadedData;14 15 　　@end16 17 　　@implementation EOCNetworkFetcher18 19 　　- (id)initWithURL:(NSURL *)url {20 21 　　　　if ((self = [super init])) {22 　　　　　　_url = url;23 　　　　　}24 　　return self;25 26 　　}27 28 　　- (void)startWithCompletionHandler:(EOCNetworkFetcherCompletionHandler)completion {29 30 　　　　self.completionHandler = completion;31 　　　　// Start the request32 　　　　// Request sets downloadedData property33 　　　　// When request is finished,p_requestCompleted is called34 　　}35 36 　　- (void)p_requestCompleted {37 38 　　　　if (_completionHandler) {39 　　　　　　_completionHandler(_downloadedData);40 　　　　}41 　　}42 43 　　@end

当使用这个网络获取器时，

1 　　@implementation EOCClass { 23 　　　　EOCNEtworkFetcher *_networkFetcher; 4 　　　　NSData *_fetchedData; 5 　　} 6789 　　- (void)downloadData {10 11 　　　　NSURL *url = [[NSURL alloc] initWithString:@"http://www.example.com/something.dat"];12 　　　　_networkFetcher = [[EOCNetworkFetcher alloc] initWithURL:url];13 　　　　[_networkFetcher startWithCompletionHandler:^(NSData *data) {14 　　　　　　NSLog(@"Request URL %@ finished", _networkFetcher.url);15 　　　　　　_fetchedData = data;16 　　　　}];17 　　}18 19 　　@end

上面这段代码中，handle块中通过实例变量保留了self，而self又通过属性保留了handle块，所以形成了保留环 ；如图：

获取器对象之所以要把 completion handler 块保存在属性里面，其唯一目的就是想稍后使用这个块。可是，获取器一旦运行过 completion handler 之后，就没有必要再保留它了。所以，只需要将 p_requestCompleted 方法按如下方式修改即可：

　- (vlid)p_requestCompleted {2 3 　　　　if (_completionHandler) {4 5 　　　　　　_completionHandler(_downloadedData);6 　　　　}7 　　　　self.completionHandler = nil;8 　　}

这样一来，只要下载请求执行完毕，保留环就解除了，而获取器对象也将会在必要时为系统所回收。请注意，之所以要在 start 方法中把 completion handler 作为参数传进去，这也是一条重要原因。

要点

  • 如果块所捕获的对象直接或间接地保留了块本身，那么就得当心保留环问题。
  • 一定要找个适当的时机解除保留环，而不能把责任推给API 的调用者。