2017-02-28

Block 代码块

1、Block

Block 是一段预先准备好的代码，可以在需要的时候执行，可以当作参数传递。Block 可以作为函数参数或者函数的返回值，而其本身又可以带输入参数或返回值。Block 是 C 语言的，类似于一个匿名函数，它和传统的函数指针很类似，但是 Block 是 inline（内联函数）的，并且默认情况下它对局部变量是只读的。
苹果官方建议尽量多用 Block。在多线程、异步任务、集合遍历、集合排序、动画转场用的很多。

Block 语法

// Block as a local variable
returnType (^blockName)(parameterTypes) = ^returnType(parameters) {...};
    
// Block as a property
@property (nonatomic, copy) returnType (^blockName)(parameterTypes);
    
// Block as a method parameter
- (void)someMethodThatTakesABlock:(returnType (^)(parameterTypes))blockName;
    
// Block as an argument to a method call
[someObject someMethodThatTakesABlock: ^returnType (parameters) {...}];
    
// Block as typedef
typedef returnType (^TypeName)(parameterTypes);
TypeName blockName = ^returnType(parameters) {...};

2、Block 的使用

2.1 Block 的定义

Block 的简单定义

// 定义 Block
/*
	定义了一个名叫 MySum 的 Block 对象，它带有两个 int 型参数，返回 int 型。等式右边就是 Block 的具体实现，大括号后需加分号
*/
int (^MySum)(int, int) = ^(int a, int b){
    
    return a + b;
};
 
// 调用 Block
int sum = MySum(10, 12);

Block 数据类型的定义

// 定义 block 数据类型 MyBlock
typedef int (^MyBlock)(int, int);
    
// 定义 MyBlock 的变量
MyBlock myblock;
    
// 实现 MyBlock 的变量 1
myblock = ^(int a, int b){
    
    return a + b;
};
    
// 调用 MyBlock 的变量 1
int sum = myblock(10, 12);
    
// 实现 MyBlock 的变量 2
myblock = ^(int a, int b){
    
    return a - b;
};
    
// 调用 MyBlock 的变量 2
int minus = myblock(13, 2);

2.2 Block 访问局部变量

Block 可以访问局部变量，但是不能修改，如果要修改需加关键字 __block（双下划线）。

// 这样定义时，局部变量 sum 只能读取值不能修改，编译时会报错
// int sum = 10;
    
// 这样定义时，局部变量 sum 既可以读取值又能修改
__block int sum = 10;
    
int (^MyBlock)(int) = ^(int a){
    
    // 对局部变量值修改
    sum ++;
    
    // 读取局部变量的值
    return a * sum;
};
    
int result = MyBlock(5);

3、Block 的回调

3.1 Block 回调使用

// Block1.h
    
    // block 属性变量定义
    /*
		要使用 copy 类型，格式：@property (nonatomic, copy) 返回值类型 (^变量名) (参数类型列表);
	*/
    @property (nonatomic, copy) void (^completion) (NSString *);
    
    // 调用 block 代码段声明
    - (void)useBlock;

// Block1.m

    // 调用 block 代码段
    - (void)useBlock {
            
        // 设置 block 的回调值
            
        // 判断是否设置了 block
        if (self.completion != nil) {
        
            // 设置回调值
            self.completion(@"hello world");
        }
    }

// Block.m
    
    #import "Block1.h"
    
    Block1 *block = [[Block1 alloc] init];
        
    // 设置 block 代码段
    block.completion = ^(NSString *str) {
        
        // 结果：string = @"hello world"
        NSString *string = str;
    };
        
    // 调用 block 代码段
    [block useBlock];

3.2 Block 回调封装

// Block2.h
    
    // block 方法参数定义
    
    // 类方法定义
    + (Block2 *)blockWithCompletion:(void (^) (NSString *)) completion;
    
    // 调用 block 代码段声明
    - (void)useBlock;

// Block2.m

    // block 属性变量定义
    
    // 要使用 copy 类型，格式：@property (nonatomic, copy) 返回值类型 (^变量名) (参数类型列表);
    @property (nonatomic, copy) void (^completion) (NSString *);
    
    // 调用 block 代码段
    - (void)useBlock {
            
        // 设置 block 的回调值
            
        // 判断是否设置了 block
        if (self.completion != nil) {
        
            // 设置回调值
            self.completion(@"hello world");
        }
    }
    
    // 类方法实现
    + (Block2 *)blockWithCompletion:(void (^)(NSString *))completion {
            
        Block2 *bl = [[Block2 alloc] init];
            
        // 设置属性的值
        bl.completion = completion;
            
        return bl;
    }

// Block.m
    
    #import "Block2.h”
	
	// 设置 block 代码段
	Block2 *block = [Block2 blockWithCompletion:^(NSString *str) {
		    
		// 结果：string = @"hello world"
		NSString *string = str;
	}];
	    
	// 调用 block 代码段
	[block useBlock];

4、Block 属性定义中为什么使用 copy 修饰

ARC 开发的时候，编译器底层对 block 做过一些优化，使用 copy 修饰可以防止出现内存泄漏。
从内存管理的角度而言，程序员需要管理的内存只有堆区的。如果用 strong 修饰，相当于强引用了一个栈区的变量。

而使用 copy 修饰，在设置数值的时候，可以把局部变量从栈区复制到堆区。

// 用 copy 修饰定义属性
@property (nonatomic, copy) void (^myTask)();
    
// 定义，myBlock 是保存在栈区的，出了作用域，就应该被销毁
void (^myBlock)() = ^ {
    
    NSLog(@"hello");
};
    
// 用属性记录
self.myTask = myBlock;
    
// 执行
self.myTask();

5、循环引用

1、在 Block 中调用 self 容易产生循环引用，一旦出现循环引用的话内存就得不到释放，因此一定要小心内存管理问题。

@implementation ViewController
    
// 在 Block 中调用 self 容易产生循环引用
[[QWebImageManager sharedManager] downloadImage:self.urlStr completion:^(UIImage *image) {
    self.image = image;
}];
    
@end

1) 查询内存管理问题解决办法：
- 1> 打印法
  - 最好在基类 controller 下重写 dealloc，加一句打印日志，表示类可以得到释放。如果出现无打印信息，说明这个类一直得不到释放，表明很有可能是使用 block 的地方出现循环引用了。对于 block 中需要引用外部 controller 的属性或者成员变量时，一定要使用弱引用，特别是成员变量像 _testId 这样的，很多人都没有使用弱引用，导致内存得不到释放。
    1
    2
    3
    4
    // 判断是否存在循环引用，无法释放时即存在循环引用
    - (void)dealloc {
    NSLog(@"成功退出");
    }
- 2> 利用 instrument 检测内存泄露
  - 在 Xcode 的 instrument 工具集可以很方便的检测循环引用。Product => profile => 选择 Leaks，之后点击运行，如果出现红色，点击 Details => Cycles&Roots

2) 解决循环引用方法

可以使用关键字 __weak 声明一个弱变量，或者为属性指定 weak 特性。如：

@implementation ViewController
    
// 弱引用 self，typeof(self) 等价于 ViewController
__weak typeof(self) weakSelf = self;
    
[[QWebImageManager sharedManager] downloadImage:self.urlStr completion:^(UIImage *image) {
    weakSelf.image = image;
}];
    
@end

2、当 block 本身不被 self 持有，而被别的对象持有，同时不产生循环引用的时候，就不需要使用 weak self 了。最常见的代码就是 UIView 的动画代码，我们在使用 UIView 的 animateWithDuration:animations 方法做动画的时候，并不需要使用 weak self，因为引用持有关系是：
- UIView 的某个负责动画的对象持有了 block
- block 持有了 self
- 因为 self 并不持有 block，所以就没有循环引用产生，所以就不需要使用 weak self 了。
  1
  2
  3
  [UIView animateWithDuration:0.2 animations:^{
  self.alpha = 1;
  }];
- 当动画结束时，UIView 会结束持有这个 block，如果没有别的对象持有 block 的话，block 对象就会释放掉，从而 block 会释放掉对于 self 的持有。整个内存引用关系被解除。

3、为什么 weakSelf 需要配合 strong self 使用

我们知道，在使用 block 的时候，为了避免产生循环引用，通常需要使用 weakSelf 与 strongSelf，写下面这样的代码。那么请问：为什么 block 里面还需要写一个 strong self。
1
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8
__weak typeof(self) weakSelf = self;
[self doSomeBackgroundJob:^{

__strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
if (strongSelf) {
...
}
}];

在 block 中先写一个 strong self，其实是为了避免在 block 的执行过程中，突然出现 self 被释放的尴尬情况。通常情况下，如果不这么做的话，还是很容易出现一些奇怪的逻辑，甚至闪退。我们以 AFNetworking 中 AFNetworkReachabilityManager.m 的一段代码举例：

__weak __typeof(self)weakSelf = self;
AFNetworkReachabilityStatusBlock callback = ^(AFNetworkReachabilityStatus status) {
    
    __strong __typeof(weakSelf)strongSelf = weakSelf;

    strongSelf.networkReachabilityStatus = status;
    if (strongSelf.networkReachabilityStatusBlock) {
        strongSelf.networkReachabilityStatusBlock(status);
    }
};

如果没有 strongSelf 的那行代码，那么后面的每一行代码执行时，self 都可能被释放掉了，这样很可能造成逻辑异常。特别是当我们正在执行 strongSelf.networkReachabilityStatusBlock(status); 这个 block 闭包时，如果这个 block 执行到一半时 self 释放，那么多半情况下会 Crash。
这里有一篇文章详细解释了这个问题：I finally figured out weakSelf and strongSelf

6、多个异步 Block 按照顺序执行

异步 Block 的执行顺序一般为先执行 Block 前的代码，再执行 Block 之后的代码，最后执行 Block 中的代码，如下代码。

创建

@property (nonatomic, copy) void (^completion) (NSString *);
    
- (void)dlownloadCompletion:(void (^)(NSString *str))completion {
    
    self.completion = completion;
    
    if (self.completion) {
        dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
            
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];
            
            self.completion(@"Hello World");
        });
    }
}

使用

NSLog(@"Hello World 1");
    
[self dlownloadCompletion:^(NSString *str) {
    
    NSLog(@"%@ 2, %@", str, [NSThread currentThread]);
}];
    
NSLog(@"Hello World 3");

执行效果

1
2
3

22:07:12.520 OCTest[79089:3232021] Hello World 1
22:07:12.521 OCTest[79089:3232021] Hello World 3
22:07:14.521 OCTest[79089:3232160] Hello World 2, <NSThread: 0x60000006a500>{number = 3, name = (null)}

那么如何实现先执行 Block 中的代码，再执行 Block 之后的代码呢？使用线程阻塞的方式。

6.1 单个异步 Block

使用

NSLog(@"Hello World 1");
    
// 需要在子线程中执行，否则会阻塞主线程
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    
    NSLog(@"Hello World 2");
    
    // 创建 semaphore
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
    
    [self dlownloadCompletion:^(NSString *str) {
        
        NSLog(@"%@ 3, %@", str, [NSThread currentThread]);
        
        // 发出已完成的信号
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    }];
    
    // 等待执行，阻塞线程
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    
    NSLog(@"Hello World 4");
});
    
NSLog(@"Hello World 5");

执行效果

22:13:40.457 OCTest[63696:2154201] Hello World 1
22:13:40.458 OCTest[63696:2154201] Hello World 5
22:13:40.458 OCTest[63696:2154254] Hello World 2
22:13:42.460 OCTest[63696:2154404] Hello World 3, <NSThread: 0x60000007b840>{number = 3, name = (null)}
22:13:42.461 OCTest[63696:2154254] Hello World 4

6.2 多个异步 Block

使用

NSLog(@"Hello World 1");
    
// 需要在子线程中执行，否则会阻塞主线程
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    
    NSLog(@"Hello World 2");
    
    // 创建 semaphore
    dispatch_semaphore_t semaphore1 = dispatch_semaphore_create(0);
    
    [self dlownloadCompletion:^(NSString *str) {
        
        NSLog(@"%@ 3, %@", str, [NSThread currentThread]);
        
        // 发出已完成的信号
        dispatch_semaphore_signal(semaphore1);
    }];
    
    // 等待执行，阻塞线程
    dispatch_semaphore_wait(semaphore1, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    
    // 创建 semaphore
    dispatch_semaphore_t semaphore2 = dispatch_semaphore_create(0);
    
    [self dlownloadCompletion:^(NSString *str) {
        
        NSLog(@"%@ 4, %@", str, [NSThread currentThread]);
        
        // 发出已完成的信号
        dispatch_semaphore_signal(semaphore2);
    }];
    
    // 等待执行，阻塞线程
    dispatch_semaphore_wait(semaphore2, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    
    NSLog(@"Hello World 5");
});
    
NSLog(@"Hello World 6");

执行效果

22:15:24.288 OCTest[63748:2156048] Hello World 1
22:15:24.289 OCTest[63748:2156048] Hello World 6
22:15:24.289 OCTest[63748:2156165] Hello World 2
22:15:26.361 OCTest[63748:2156450] Hello World 3, <NSThread: 0x608000266700>{number = 3, name = (null)}
22:15:28.429 OCTest[63748:2156450] Hello World 4, <NSThread: 0x608000266700>{number = 3, name = (null)}
22:15:28.429 OCTest[63748:2156165] Hello World 5

6.3 单 for 循环中异步 Block

使用

NSLog(@"Hello World 1");
    
// 需要在子线程中执行，否则会阻塞主线程
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    
    NSLog(@"Hello World 2");
    
    // 创建 semaphore
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
    
    // block 完成回调计数
    __block NSInteger count = 0;
    
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    
    int loopCount = 10;
    for (int i = 0; i < loopCount; i++) {
        
        [self dlownloadCompletion:^(NSString *str) {
            
            NSLog(@"%@ 3 -  %li, %@", str, count, [NSThread currentThread]);
            
            @synchronized (weakSelf) {
                
                // 完成回调计数加 1
                count++;
                
                if (count == loopCount) {
                    
                    [NSThread sleepForTimeInterval:5];
                    
                    // 发出已完成的信号
                    dispatch_semaphore_signal(semaphore);
                }
            }
        }];
    }
    
    // 等待执行，阻塞线程
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    
    NSLog(@"Hello World 4");
});
    
NSLog(@"Hello World 6");

执行效果

22:54:27.550 OCTest[64721:2187151] Hello World 1
22:54:27.551 OCTest[64721:2187151] Hello World 6
22:54:27.551 OCTest[64721:2187249] Hello World 2
22:54:29.615 OCTest[64721:2187248] Hello World 3 -  2, <NSThread: 0x60000026e600>{number = 4, name = (null)}
22:54:29.615 OCTest[64721:2187276] Hello World 3 -  4, <NSThread: 0x608000266980>{number = 6, name = (null)}
22:54:29.615 OCTest[64721:2187280] Hello World 3 -  7, <NSThread: 0x608000265c80>{number = 8, name = (null)}
22:54:29.615 OCTest[64721:2187278] Hello World 3 -  5, <NSThread: 0x608000266740>{number = 7, name = (null)}
22:54:29.615 OCTest[64721:2187251] Hello World 3 -  1, <NSThread: 0x60000007e200>{number = 3, name = (null)}
22:54:29.615 OCTest[64721:2187277] Hello World 3 -  3, <NSThread: 0x608000266800>{number = 5, name = (null)}
22:54:29.615 OCTest[64721:2187281] Hello World 3 -  8, <NSThread: 0x60000026e540>{number = 9, name = (null)}
22:54:29.615 OCTest[64721:2187279] Hello World 3 -  6, <NSThread: 0x608000266a40>{number = 10, name = (null)}
22:54:29.615 OCTest[64721:2187282] Hello World 3 -  9, <NSThread: 0x608000266bc0>{number = 11, name = (null)}
22:54:29.615 OCTest[64721:2187283] Hello World 3 -  10, <NSThread: 0x60000026e800>{number = 12, name = (null)}
22:54:34.676 OCTest[64721:2187249] Hello World 4

6.4 嵌套 for 循环中异步 Block

使用

NSLog(@"Hello World 1");
    
// 需要在子线程中执行，否则会阻塞主线程
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    
    NSLog(@"Hello World 2");
    
    // 创建 semaphore
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
    
    // block 完成回调计数
    __block NSInteger count = 0;
    
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    
    int loopCount1 = 4;
    int loopCount2 = 5;
    for (int i = 0; i < loopCount1; i++) {
        
        for (int j = 0; j < loopCount2; j++) {
            
            [self dlownloadCompletion:^(NSString *str) {
                
                NSLog(@"%@ 3 - %li, %@", str, count, [NSThread currentThread]);
                
                @synchronized (weakSelf) {
                    
                    // 完成回调计数加 1
                    count++;
                
                    if (count == loopCount1 * loopCount2) {
                        
                        [NSThread sleepForTimeInterval:5];
                        
                        // 发出已完成的信号
                        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
                    }
                }
            }];
        }
    }
    
    // 等待执行，阻塞线程
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    
    NSLog(@"Hello World 4");
});
    
NSLog(@"Hello World 6");

执行效果

23:01:09.926 OCTest[64907:2192862] Hello World 1
23:01:09.928 OCTest[64907:2192862] Hello World 6
23:01:09.928 OCTest[64907:2193485] Hello World 2
23:01:11.931 OCTest[64907:2192981] Hello World 3 - 1, <NSThread: 0x608000260680>{number = 3, name = (null)}
23:01:11.931 OCTest[64907:2193486] Hello World 3 - 2, <NSThread: 0x600000073080>{number = 23, name = (null)}
23:01:11.932 OCTest[64907:2193487] Hello World 3 - 3, <NSThread: 0x60000007c880>{number = 24, name = (null)}
23:01:11.932 OCTest[64907:2193488] Hello World 3 - 4, <NSThread: 0x60000007c8c0>{number = 25, name = (null)}
23:01:11.933 OCTest[64907:2193489] Hello World 3 - 5, <NSThread: 0x60000007c900>{number = 26, name = (null)}
23:01:11.933 OCTest[64907:2193490] Hello World 3 - 6, <NSThread: 0x60000007c940>{number = 27, name = (null)}
23:01:11.933 OCTest[64907:2193491] Hello World 3 - 7, <NSThread: 0x60000007c980>{number = 28, name = (null)}
23:01:11.933 OCTest[64907:2193492] Hello World 3 - 8, <NSThread: 0x60000007c9c0>{number = 29, name = (null)}
23:01:11.934 OCTest[64907:2193493] Hello World 3 - 9, <NSThread: 0x60000007ca00>{number = 30, name = (null)}
23:01:11.934 OCTest[64907:2193494] Hello World 3 - 10, <NSThread: 0x60000007ca40>{number = 31, name = (null)}
23:01:11.935 OCTest[64907:2193495] Hello World 3 - 11, <NSThread: 0x60000007ca80>{number = 32, name = (null)}
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Qian Chia

Posted @ 2017-02-28 06:06

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5、循环引用

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6.1 单个异步 Block

6.2 多个异步 Block

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