Android(安卓)- 引用计数(sp、wp、Refbase)
Boost和Loki是应用比较广泛的引用计数方案,Android提供了另外一个引用计数方案,就是sp、wp和Refbase组合。
强引用和弱引用区别
一般都是用强引用,如果出现互相引用,至少一方使用弱引用,强弱引用分析 请参考http://blog.csdn.net/gykimo/article/details/8728735
sp如何管理强引用计数
sp指的是对象的强引用,一般定义如下,sp
以下是增加引用计数的情况:
1. 指针赋值拷贝
如:
sp
这是一个用得非常多的情况,当new一个对象时,就将该对象的指针交由sp进行管理了,那么这个时候sp就应该增加这个new对象的引用计数,当然这个时候应该是1;
Camera* c = new camera();
sp
该情况是将一个已经new好了的对象指针赋值给mCamera,那么这个时候sp就应该增加这个new对象的引用计数。
sp相应代码如下:
templatesp& sp::operator = (T* other){ if (other) other->incStrong(this); if (m_ptr) m_ptr->decStrong(this); m_ptr = other; return *this;}
其中m_ptr是对象的指针,该代码的逻辑如下 # 如果被复制的对象存在,即other不为NULL,那么就将该对象的引用计数加1;
# 如果原来m_ptr已经指向了某个对象,那么就将某个对象的引用计数减1;
# 然后将other赋值给m_ptr,从此,m_ptr就指向了刚刚设置的对象;
2. 引用赋值拷贝
如:
sp
sp
templatesp& sp::operator = (const sp& other) { T* otherPtr(other.m_ptr); if (otherPtr) otherPtr->incStrong(this); if (m_ptr) m_ptr->decStrong(this); m_ptr = otherPtr; return *this;}
# 将被赋值对象other的对象引用计数加1;
# 将sp对应对象的引用计数减1;
# 将sp的对象改为other对象;
3. 指针构造拷贝
如:
sp
templatesp::sp(T* other) : m_ptr(other){ if (other) other->incStrong(this);}
# 将被赋值对象other的对象指针m_ptr赋值给当前sp的m_ptr; # 如果被赋值对象other的对象存在,则将该对象的引用计数加1;
4. 引用构造拷贝
如:
sp
sp
templatesp::sp(const sp& other) : m_ptr(other.m_ptr){ if (m_ptr) m_ptr->incStrong(this);}
# 将被赋值对象other的对象指针m_ptr赋值给当前sp的m_ptr;
# 如果被赋值对象other的对象存在,则将该对象的引用计数加1;
1. sp析构
如:
{
sp
/* do something*/
}
由于c是局部变量,那么,在大括号结束前,c将被析构。
sp对应代码如下:
templatesp::~sp(){ if (m_ptr) m_ptr->decStrong(this);}
# 析构并不代表对象真的销毁,因为可能将该对象赋值给了其他sp管理,所以,析构函数只是将对象的引用计数减1; 2. 指针赋值拷贝和引用赋值拷贝
在上面的增加引用计数已经介绍,重新设置sp管理的对象,必须将现在管理的对象的引用计数减1
3. 清除
如:
sp
mCamera.clear();
意思设置mCamera不再管理任何对象。
sp代码如下:
templatevoid sp::clear(){ if (m_ptr) { m_ptr->decStrong(this); m_ptr = 0; }}
# 将管理的对象引用计数减1; # 将m_ptr置空;
wp如何管理弱引用计数
对于wp的处理和sp基本相同,代码部分就不做细致分析了。
我们可以记住,弱引用计数可以通过promote函数升级为强引用。
Refbase机制
我们在上面一节可以看到,sp和wp就是调用Refbase提供的incStrong、decStrong、incWeak和decWeak设置对象的引用计数,那么Refbase是如何实现的呢,以及什么情况下才会将对象销毁呢?
如:
{
sp
}
上面如此简单的代码,sp先将camera对象的引用计数加1,然后由于作用域结束,所以mCamera被析构,析构时会将camera对象的引用计数减1,那么这个时候,这个对象的引用计数恰好是0,那么这个时候对象会被销毁吗?我们还是看看Refbase是如何被构造,如何管理引用计数,如何管理对象的。
构造
RefBase::RefBase() : mRefs(new weakref_impl(this)){// LOGV("Creating refs %p with RefBase %p\n", mRefs, this);}
很简单,只是又创建了一个weakref_impl,从这个名字就可以看出它是处理弱引用的类,其实除了弱引用,它还处理强引用。我们还是根据《 心得 - 如何读大型代码和写代码》所描述的方法,我们只需要从宏观上了解weakref_impl的作用,我们现在正在研究Refbase,所以,只要在调用weakref_impl的地方,我们只要能够猜出它完成了什么功能即可,不进行深入分析。 # 创建了weakref_impl对象,并将this指针传递过去,看来weakref_impl对象要通过this指针来回调Refbase的某些方法;
增加强引用计数
mCamera指针赋值拷贝时会增加引用计数,代码如下:
void RefBase::incStrong(const void* id) const{ weakref_impl* const refs = mRefs; refs->addWeakRef(id); refs->incWeak(id); refs->addStrongRef(id); const int32_t c = android_atomic_inc(&refs->mStrong); LOG_ASSERT(c > 0, "incStrong() called on %p after last strong ref", refs);#if PRINT_REFS LOGD("incStrong of %p from %p: cnt=%d\n", this, id, c);#endif if (c != INITIAL_STRONG_VALUE) { return; } android_atomic_add(-INITIAL_STRONG_VALUE, &refs->mStrong); const_cast(this)->onFirstRef();}
# 增加弱引用,可见,使用强引用时,还伴随着一个弱引用; # 增加强引用;
# 如果是第一次增加强引用计数,那么就会调用onFirstRef函数,我们在代码经常会看到onFirstRef函数,通过该函数,经常会做些初始化方面的工作;
减少强引用计数
当mCamera析构时就会减少强引用计数,代码如下:
void RefBase::decStrong(const void* id) const{ weakref_impl* const refs = mRefs; refs->removeStrongRef(id); const int32_t c = android_atomic_dec(&refs->mStrong);#if PRINT_REFS LOGD("decStrong of %p from %p: cnt=%d\n", this, id, c);#endif LOG_ASSERT(c >= 1, "decStrong() called on %p too many times", refs); if (c == 1) { const_cast(this)->onLastStrongRef(id); if ((refs->mFlags&OBJECT_LIFETIME_WEAK) != OBJECT_LIFETIME_WEAK) { delete this; } } refs->removeWeakRef(id); refs->decWeak(id);}
# 减小强引用计数;
# 销毁对象,如果减小强引用计数之前,强引用计数是1,也就是减小后,强引用计数是0,那么这个时候就delete this了;
# 减小弱引用计数,看来弱引用计数和对象实际存不存在没有必然的关系;
weakref_type功能
我们通过Refbase看出,weakref_type实际管理着强引用和弱引用两个计数。
构造
weakref_impl(RefBase* base) : mStrong(INITIAL_STRONG_VALUE) , mWeak(0) , mBase(base) , mFlags(0) { }
# 初始化,mStrong(强引用计数)、mWeak(弱引用计数)、mBase(管理的Refbase) 另外,和构造函数一起的还有
void addStrongRef(const void* /*id*/) { }
void removeStrongRef(const void* /*id*/) { }
void addWeakRef(const void* /*id*/) { }
void removeWeakRef(const void* /*id*/) { }
void printRefs() const { }
void trackMe(bool, bool) { }
它们什么都没有做。
增加弱引用计数
void RefBase::weakref_type::incWeak(const void* id){ weakref_impl* const impl = static_cast(this); impl->addWeakRef(id); const int32_t c = android_atomic_inc(&impl->mWeak); LOG_ASSERT(c >= 0, "incWeak called on %p after last weak ref", this);}
# 通过原子操作增加mWeak; 减少弱引用计数
void RefBase::weakref_type::decWeak(const void* id){ weakref_impl* const impl = static_cast(this); impl->removeWeakRef(id); const int32_t c = android_atomic_dec(&impl->mWeak); LOG_ASSERT(c >= 1, "decWeak called on %p too many times", this); if (c != 1) return; if ((impl->mFlags&OBJECT_LIFETIME_WEAK) != OBJECT_LIFETIME_WEAK) { if (impl->mStrong == INITIAL_STRONG_VALUE) delete impl->mBase; else {// LOGV("Freeing refs %p of old RefBase %p\n", this, impl->mBase); delete impl; } } else { impl->mBase->onLastWeakRef(id); if ((impl->mFlags&OBJECT_LIFETIME_FOREVER) != OBJECT_LIFETIME_FOREVER) { delete impl->mBase; } }}
# 通过原子操作减少弱引用计数 # 当弱引用计数为0时,那么就会根据某种条件delete this或者delete Refbase
我们在减少强引用和弱引用,看到了OBJECT_LIFETIME_FOREVER和OBJECT_LIFETIME_WEAK两个标志位,那么他们是干什么的呢。
OBJECT_LIFETIME_FOREVER可能代码里面没有设置为这个标识符的类,而OBJECT_LIFETIME_WEAK只有Binder设置了,我们从名字上看出,OBJECT_LIFETIME_FOREVER指的是对象的生命是永远,而OBJECT_LIFETIME_WEAK可能是生命时间按照弱引用计数来决定(一般都是通过强引用计数来决定)。
由于用得很少,所以,这两个标志位对我们的应用而言没有多大关系,但是,我们还是看看代码怎么特殊处理这两个标志位。
在decStrong函数中,
if ((refs->mFlags&OBJECT_LIFETIME_WEAK) != OBJECT_LIFETIME_WEAK) {
delete this;
}
意思是当标志位不是OBJECT_LIFETIME_WEAK时,才会销毁对象。也就是如果标志位是OBJECT_LIFETIME_WEAK,那么如果强引用为0时,也不会销毁对象,看来销毁对象的任务交给其他地方执行了。
还是看上面的decWeak函数,当标志位是OBJECT_LIFETIME_WEAK时,只有当标志位不是OBJECT_LIFETIME_FOREVER才会销毁对象;当标志不是OBJECT_LIFETIME_WEAK时,如果强引用计数也为0,那么就将对象销毁,否则,将weakref_impl销毁。
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