你不知道的集合类

Foundation框架中的集合类,一般使用到的是集合、字典、数组以及它们的可变版本,NSCache, NSHashTable, NSMapTable 了解一下。

NSCache

NSCache是专门用来处理内存缓存的类,使用方法跟NSMutableDictionary类似,但却又有很大的不同:

1. NSMutableDictionary会对key进行copy,value retain, NSCache不会对key进行copy, 所以NSMutableDictionary的key要遵守NSCopy协议。
2. NSCache线程安全, NSMutableDictionary非线程安全。
3. NSCache有对象淘汰策略,通过在存值的时候指定cost,当总cost或者key-value个数达到limit时,会进行对象释放(非LRU算法)。这种淘汰策略在没收到内存警告是也会执行,从而降低内存峰值(minimizing its memory footprint)。
4. Retrieving something from an NSCache object returns an autoreleased result.

NSCache实现戳这里

NSHashTable

NSHashTable 是 NSSet 的通用版本,和 NSSet / NSMutableSet 不同的是,NSHashTable 具有下面这些特性:

1. NSSet / NSMutableSet 持有成员的强引用,通过 hash 和 isEqual: 方法来检测成员的散列值和相等性。
2. NSHashTable 是可变的,没有不可变的对应版本。
3. NSHashTable 可以持有成员的弱引用。
4. NSHashTable 可以在加入成员时进行 copy 操作。
5. NSHashTable 可以存储任意的指针,通过指针来进行相等性和散列检查。

NSHashTable 保存对象弱引用时, 在对象释放后引用能自动从中移除。用法如下:

- (void)hashTableTest {
    _hash = [NSHashTable hashTableWithOptions:NSPointerFunctionsWeakMemory];
    [_hash addObject:@"foo"];
    [_hash addObject:@"bar"];
    [_hash addObject:@42];
    [_hash addObject:@"bar"];
    Person *obj = [Person new];
    NSLog(@"%p", obj);
    NSLog(@"Retain count is %ld", CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)obj));
    [_hash addObject:obj];
    NSLog(@"Retain count is %ld", CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)obj));
    NSLog(@"Members: %@", [_hash allObjects]);
}

我们在viewdidload和viewWillAppear中分别调用[_hash allObjects],结果如下:

2018-09-23 19:26:48.341916+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33628:10708256] 0x600000015580
2018-09-23 19:26:48.342115+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33628:10708256] Retain count is 1
2018-09-23 19:26:48.342247+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33628:10708256] Retain count is 1
2018-09-23 19:26:48.342469+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33628:10708256] Members: (
    "<Person: 0x600000015580>",
    bar,
    42,
    foo
)
2018-09-23 19:26:48.342594+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33628:10708256] Members: (
    "<Person: 0x600000015580>",
    bar,
    42,
    foo
)
2018-09-23 19:26:48.348660+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33628:10708256] Person--dealloc
2018-09-23 19:26:48.385762+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33628:10708256] Members: (
    bar,
    42,
    foo
)

对对象的内存管理参考NSPointerFunctions.Options

NSMapTable

NSMapTable 是 NSMutableDictionary 的增强版。和NSMutableDictionary 不同的是,NSMapTable 具有下面这些特性:

1. NSDictionary / NSMutableDictionary 对键进行拷贝,对值持有强引用。
2. NSMapTable 是可变的,没有不可变的对应版本。
3. NSMapTable 可以持有键和值的弱引用,当键或者值当中的一个被释放时,整个这一项就会被移除掉。
4. NSMapTable 可以在加入成员时进行 copy 操作。
5. NSMapTable 可以存储任意的指针,通过指针来进行相等性和散列检查。

用法:

- (void)maptableTest {
    id obj = [Person new];
    NSLog(@"Retain count is %ld", CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)obj));
    _map = [NSMapTable mapTableWithKeyOptions:NSMapTableStrongMemory
                                                 valueOptions:NSMapTableWeakMemory];
    [_map setObject:obj forKey:@"foo"];
    NSLog(@"Retain count is %ld", CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)obj));
    NSLog(@"Keys: %@", [[_map keyEnumerator] allObjects]);
}

在viewDidLoad和viewDidAppear中分别调用NSLog(@"Keys: %@", [[_map keyEnumerator] allObjects]); 打印如下:

    2018-09-23 19:39:23.192198+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33761:10717870] Retain count is 1
2018-09-23 19:39:23.192397+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33761:10717870] Retain count is 1
2018-09-23 19:39:23.192623+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33761:10717870] Keys: (
    foo
)
2018-09-23 19:39:23.192754+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33761:10717870] Keys: (
    foo
)
2018-09-23 19:39:23.195027+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33761:10717870] Person--dealloc
2018-09-23 19:39:23.213502+0800 NSDictonary&NSMapTable&NSHashTable&NSCache[33761:10717870] Keys: (
)

对对象的内存管理参考NSMapTableOptions, 值得注意的是SDWebImage最新版中将图片缓存的NSCache换为了NSMapTable,能够有效降低内存峰值。

参考

https://nshipster.cn/nscache/

https://nshipster.cn/nshashtable-and-nsmaptable/