淺析Block閉包 簡單來說，block就是將函數及其上下文封裝起來的對象，從功能上可以把它看作是C++中的匿名函數，也可稱之為塊。 Block類型寫法： 返回值+（^塊名）+（參數）= ^（參數）{ 內容 } 如下所示: Block結構 Block存儲區域 Block本質上也是OC對象，所以每個B ...
淺析Block閉包
簡單來說，block就是將函數及其上下文封裝起來的對象，從功能上可以把它看作是C++中的匿名函數，也可稱之為塊。
Block類型寫法：
返回值+（^塊名）+（參數）= ^（參數）{ 內容 }
如下所示:
int (^myBlock)(int a, int b) = ^(int a, int b){
return a + b;
};
Block結構
Block存儲區域
Block本質上也是OC對象，所以每個Block對象也有isa指針指向它們的類對象。根據Block類對象存儲的記憶體空間的不同可分為三種不同的類，分別是：
位於全局區的Block類：__NSGlobalBlock__
位於棧區的Block類：__NSStackBlock__
位於堆區的Block類：__NSMallocBlock__
- 全局區Block：當Block不捕獲外部變數時，會被編譯器分配到全局區。因為無外部變數，所以運行時不會在Block內部進行copy或dispose操作，為了削減開銷，所以在編譯時就確定了大小，即存儲在全局區。如下：
void (^myBlock)(void)=^(void){
NSLog(@"global");
};
NSLog(@"%@",[myBlock class]);
//輸出：
//__NSGlobalBlock__
-
棧區Block：當Block捕獲了外部變數後，會被分配到棧區。但是在ARC環境下，系統會自動為生成的棧區Block進行copy操作，所以為了驗證是否是在棧區，需要採用MRC環境，在main.m文件的編譯選項設置為：
-fno-objc-arc後運行如下代碼：NSString* flag=@"yes"; void (^myBlock)(void)=^(void){ NSLog(@"stack:%@",flag); }; NSLog(@"%@",[myBlock class]); //輸出： //__NSStackBlock__ -
堆區Block：在MRC模式下，用copy後，會將棧區block複製到堆區。在ARC模式下，系統自動將初始化的Block複製到堆區。
//MRC環境下： NSString* flag=@"yes"; void (^myBlock)(void)=[^(void){ NSLog(@"stack:%@",flag); } copy]; NSLog(@"%@",[myBlock class]); //輸出： //__NSMallocBlock__
Block內部結構
官方的Block定義在 Block_private.h中，具體的源碼：Block_private.h
#define BLOCK_DESCRIPTOR_1 1
struct Block_descriptor_1 {
uintptr_t reserved;
uintptr_t size;
};
#define BLOCK_DESCRIPTOR_2 1
struct Block_descriptor_2 {
// requires BLOCK_HAS_COPY_DISPOSE
void (*copy)(void *dst, const void *src);
void (*dispose)(const void *);
};
#define BLOCK_DESCRIPTOR_3 1
struct Block_descriptor_3 {
// requires BLOCK_HAS_SIGNATURE
const char *signature;
const char *layout; // contents depend on BLOCK_HAS_EXTENDED_LAYOUT
};
//Block結構
struct Block_layout {
void *isa;
volatile int32_t flags; // contains ref count
int32_t reserved;
void (*invoke)(void *, ...);
struct Block_descriptor_1 *descriptor;
// imported variables
};
- isa指針：指向類對象的指針，即根據不同分區指向：
__NSGlobalBlock__、__NSStackBlock__和__NSMallocBlock__，但是這裡的底層isa實際上指向的是父類的結構體（C語言）即：_NSConcreteGlobalBlock、_NSConcreteStackBlock和_NSConcreteMallocBlock結構體，但意義是一樣的。 - flags：類型為枚舉，主要用來保存Block的狀態信息。
- reserved：為之後開發準備的保留信息，暫時無用。
- invoke：函數指針，指向的是實際的功能運行函數。在invoke函數的參數中還包含了Block結構體本身，這麼做的目的是在執行時，可以從記憶體中獲取block中捕獲的變數。
- descriptor：主要存儲Block的附加信息，其中包括占址大小、簽名等。預設指向Block_descriptor_1結構體，當Block被copy到堆上時，則會添加Block_descriptor_2和Block_descriptor_3，新增
copy和dispose方法用來拷貝和銷毀捕獲的變數。
Block內部結構圖（來自於Effective-OC）：
Block作用
在日常的開發中，使用Block的主要用處在以下兩個方面：
-
作為回調的方式之一，對比於代理模式，Block可將將分散的代碼塊集中寫在一處編寫。因為有捕獲變數的機制，所以可以很輕鬆的訪問上下文，並且Block的代碼是內聯的，運行效率會更高。
-
正是因為有了以上的優勢，所以在編寫非同步代碼，作為非同步處理回調時，在封裝時往往會採用handler塊的方式來編寫相關代碼。
在編寫handler塊時有兩種策略，一種是在一個方法中提供提供兩個Block塊分別處理CompletionHandler和errorHandler，另外一種是只提供一個Block塊，在Block塊中提供error參數，用戶自己來對error值進行判斷。一般我們更傾向於後者的方式，因為這樣處理數據會更加靈活
兩種Handler風格如下：
Downloader *myDownloader = [[Downloader alloc] initWithURL:url];
[myDownloader downloadWithCompletionHandler:^(NSData *onlineData){
//download success
}
failureHandler:^(NSError *error){
//handle error
}];
Downloader *myDownloader = [[Downloader alloc] initWithURL:url];
[myDownloader downloadWithBlock:^(NSData *onlineData, NSError * _Nullable error, BOOL succeeded){
if(succeeded){
//download success
}
else{
//handle error
}
}];
Block記憶體泄漏
當幾個oc對象互相強引用成環時，就會導致對象永遠都不會被釋放，當這些對象的數量很大時，就會造成記憶體泄漏，從而導致整個系統crash的風險。
舉個例子：
當A類對象強引用了B類對象，B類對象強引用了C類對象，而C對象又強引用了A類對象。假設它們都在一個代碼段中。如下圖所示：
因為a、b、c都被該代碼段所強引用，所以retainCount初始化都為1，又因為它們互相強引用，所以在連成環的時候retainCount都變為了2。這時候在代碼段中，無論是哪一個對象先從代碼段中釋放，即retainCount--，都仍然還剩1。當整個代碼段執行完後，三個類對象a、b、c的retainCount都從2減為了1，在整個系統中，再也沒有其他影響因素會讓它們的retainCount減少為0，這樣就會導致這三個對象在運行中永不釋放，從而造成記憶體泄漏。
在使用Block時也會很容易造成這個現象，當在網路非同步的handler塊中，我們通常會將當前ViewController中的某個網路數據屬性捕獲到handler中，在網路連接成功後將其進行賦值，這樣就相當於Block塊間接地強引用了當前VC，而通常來說，VC肯定會強引用下載器，而下載器中的Block塊一般也會做為其屬性進行強引用。如下圖所示：
為瞭解決強引用環的問題，可以通過將任意一個連接處斷開即可。
-
斷開1:基本不可能，在開發中在ViewController或者時ViewModel中都會將下載器作為屬性而非臨時變數，因為在調取過程中會一般會根據當前下載狀態來進行下一步操作。
-
斷開2:
方法一：不將_downloadHandler作為屬性，而是使用臨時Block變數，通常這麼做的情況是因為下載器類不需要多次使用該block，對於複雜的下載器，這種策略很難得以保證。
方法二：（推薦）在下載操作結束後調用的方法中令
self.downloadHandler = nil，只要下載請求執行完畢，_downloadHandler屬性就不再強引用該block，就打破了強引用環。 -
斷開3：
方法一：因為Block強引用了VC的data屬性，實際上也就強引用了VC（self），所以我們可以通過：
__weak typeof(self) weakSelf=self將當前VC，即self弱引用化，生成一個名為weakSelf的當前vc對象，然後在block中使用weakSelf.data=_data來進行調用。方法二：方法一中大部分情況不會出現問題，但是當block塊中有延時操作，而對_data的處理也在延時操作當中時，就會出現問題了，例如：
[self.myDownloader downloadWithBlock:^(NSData *onlineData, NSError * _Nullable error, BOOL succeeded){ if(succeeded){ //download success dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{ //延遲2s獲取data數據 weakSelf.data = onlineData; NSLog(@"%@",weakSelf.data); }); } else{ //handle error } }]; //假設成功從網路上獲取到data //列印為空這時候就會發現，無論是weakSelf還是self的data屬性都為空。這就是因為在block執行完後（延時函數還未執行完），weakSelf所在的弱引用表已經被除名了，雖然延時函數還在執行。這時候當2s過後，weakSelf已經變為了nil，對nil發送getter消息也不會報錯，所以這裡就會出現取值為空的情況。
為瞭解決這一問題，只需要在block內再將weakSelf在代碼段內部強引用化（該強引用僅限於Block內部）。例如：
[self.myDownloader downloadWithBlock:^(NSData *onlineData, NSError * _Nullable error, BOOL succeeded){ if(succeeded){ //download success //將weakSelf強引用化生成該代碼段的strong變數 __strong typeof(self) strongSelf=weakSelf; dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{ //延遲2s獲取data數據 //這裡使用strongSelf臨時變數 strongSelf.data = onlineData; NSLog(@"%@",strongSelf.data); }); } else{ //handle error } }];這裡的strongSelf屬於臨時變數，會加到該代碼段（Block內）的autoreleasepool當中，當該處代碼段結束時會自動釋放掉，所以也就不會出現強引用情況。
方法三：使用臨時變數充噹噹前VC（self）,如下：
__block XXXViewController* vc = self; //這裡self的retainCount會+1 [self.myDownloader downloadWithBlock:^(NSData *onlineData, NSError * _Nullable error, BOOL succeeded){ if(succeeded){ //download success vc.data = onlineData; //這裡需要註意將該臨時變數置為nil，即將retainCount重新減為1 vc=nil; } else{ //handle error } }];這裡需要註意在賦完值後必須將該臨時變數重新置為nil，即將retainCount減1，否則仍會出現強引用的問題。
方法四：將當前self作為block參數傳入，例如：
[self.myDownloader downloadWithBlock:^(NSData *onlineData, NSError * _Nullable error, BOOL succeeded, XXXViewController* vc){ if(succeeded){ //download success vc.data = onlineData; } else{ //handle error } }];這種情況一般很少出現，因為下載器通常作為第三方提供的API，通常參數不會有當前控制類。所以這種情況只能用在自定義block當中使用。
總結
- 在ARC環境下開發，我們用到的一般都是堆Block或全局Block，當捕獲外界變數時為堆Block，否則為全局Block
- Block主要用於代碼回調以及非同步操作以降低代碼分散程度。
- Block在捕獲變數時很容易造成迴圈引用，導致記憶體泄漏。在不確定調用第三方API是否在最後將block屬性置為空，或者沒有使用屬性而是臨時變數作為調用block，所以在不破環封裝性的原則下，將其視為未處理，然後在自己的代碼中使用waekSelf和strongSelf方式來進行當前self的屬性進行操作，這樣就實現了在環節[3]中打破強引用環。
