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ActionScript垃圾回收

2013年10月24日 ⁄ 综合 ⁄ 共 5802字 ⁄ 字号小中大 ⁄ 评论关闭

谈谈ActionScript垃圾回收

2011-08-23 来自 Kevin Cao's Blog 编辑 wangguo 有17472人浏览

在《给AS程序员的一点建议一文》中我提到了释放资源的重要性。最近在一些项目过程中我又对这方面有了更多的理解，在此希望能够分享给大家。首先让我们来回顾一下关于垃圾回收（Garbage Collection，下文简称GC）的一些知识。要阅读本文，你需要对GC机制有些基本认识。

在ActionScript中，我们没有API可以直接删除一个对象，也不能控制Player进行GC。但是GC的行为是可以预估的，作为开发者，我们需要了解的是GC执行的时机是发生在需要向操作系统请求分配内存的时候。

从上面的模拟图我们可以看到：

Player以块的方式请求和释放内存。GC的结果不一定就是更少的内存占用，也有可能是从操作系统获得更多的可用内存。
Player会在某些GC过程中把内存中未使用部分组合成可以释放的块还给操作系统。
此外还要注意的是Player为了避免占用太多的CPU资源，会将一些GC操作分到不同的时间片中运行，所以一次GC过程并不一定清理完所有可回收资源。

一次GC过程（GC Pass）分为以下两个步骤：

Reference Counting

统计所有对象的引用计数，如果某个对象没有任何引用，就标记为可回收。

这个操作很好理解，需要强调的是weak reference（弱引用）是不参与计算的。引用计数是一个相对省CPU的操作，能够筛选出大部分可回收资源，但是对一些循环引用的情况就无能为力了。在下图中，标记为绿色的对象每个的引用数都为1，但它们明显是应该被回收的。

所以GC需要进行第二个步骤：

Mark Sweeping

这个步骤是从根对象（Root）开始轮询对象的引用。所谓的根对象包括：

Stage对象
静态变量
局部变量

这种方式足够精确，能够成功筛选出上图中绿色标记的对象，而它的代价就是较大的计算开销。

为了帮助GC过程更高效的执行，最好是能在第一步引用计数中就把需要回收的对象都标记出来。具体的做法就是把所有不需要的对象引用全部清空，包括：

删除成员变量的引用
从可视对象列表上移除对象
移除事件监听

难点：事件监听是否会造成对象不能回收？这个问题要具体分析，有些情况可以，有些情况却不可以。归根结底还是引用关系的问题。来看下面这个例子：

Actionscript代码 

Foo.as:  

public class Foo extends Sprite  

{  

    private var bar:Sprite;  

    public function Foo()  

    {  

        //监听bar发出的事件。可以看作是bar引用了foo，因为foo的引用被保存在bar的监听者数组里。  

        bar.addEventListener(MouseEvent.CLICK, clickHandler);  

        addChild(bar);  

    }  

    private function clickHandler(event:MouseEvent):void  

    {  

        ...  

    }  

}

Actionscript代码 

Main.as：  

// 创建foo实例  

var foo:Foo = new Foo();  

addChild(foo);  

// do something with foo...  

// 清除foo的引用  

removeChild(foo);  

foo = null;

我们看到foo引用了bar，而bar又通过事件监听的联系引用了foo，这就构成了一个循环引用。根据前文对GC步骤的分析，这两个对象都必须到第二步mark and sweep才能被标记出来。

如果我们对事件监听用弱引用的方式：

Actionscript代码 

bar.addEventListener(MouseEvent.CLICK, clickHandler, false, 0, true);  

由于弱引用不计入引用计数，所以现在foo的引用数为0。GC在第一步操作中就能把foo标记出来，从而减少了一些运算开销。这也是为什么Grant Skinner呼吁把弱引用作为事件监听的默认方式的原因。

但是作为最佳实践，我们还是提倡要手动移除事件监听。以下代码添加一个destroy()方法（也有习惯命名为dispose()或kill()等）到Foo对象中：

Actionscript代码 

public function destroy():void  

{  

    bar.removeEventListener(MouseEvent.CLICK, clickHandler);  

    removeChild(bar);  

    bar = null;  

}

在清除foo的引用之前执行destroy()方法：

Actionscript代码 

foo.destroy();  

removeChild(foo);  

foo = null;

经过我们如此处理，两个对象的引用数全都为0。GC只需第一步处理就完成任务，我们节约了更多的运算开销！

从上例可以看出在一般情况下，监听子对象的事件不会影响GC。不管是弱引用方式的监听，还是显式移除监听，都只是帮助GC更高效运行的手段，而不会影响GC的结果。但是如果事件监听造成的是对象以外的引用关系，情况就不同了，并且很有可能造成回收失败。一个常见的错误例子是监听Stage对象的 RESIZE事件，如果没有显式移除这个监听或者是没有采用弱引用方式，那么这个对象就不会被GC回收的。所以我建议大家还是要尽可能的显式移除监听，切断引用关系。

我们现在已经用对GC最友好的方式做好了清理准备，但是对象还没有从内存中删除。在等待GC执行的这段时间，对象内的代码还在继续执行。比如加在对象上的ENTER_FRAME事件监听处理还在继续执行，对象内的MovieClip或Sound都还在继续播放。我们一定要避免这种情况的发生，所以在切断引用之前，我们还要在destroy()方法中做些清理工作。我们要做的工作包括：

clearInterval(),clearTimeout()
timer.stop()
loader.unload()/loader.unloadAndStop()
movieclip.stop() 如果有子MC的，也要停止播放
bitmapData.dispose()
关闭LocalConnection,NetConnection,NetStream
停止音频和视频的播放
删除Camera和Microphone对象的引用
调用子对象的destroy()方法，如果有的话

其实这些都是在开发中管理资源的基本常识，归结为一句话就是：谁创建了对象，谁就要负责清理该对象。

下面就以一些我在实际项目中开发的destroy()方法为例，看代码说话：

Actionscript代码 

public function destroy():void  

{  

    // List是一个继承自Sprite的自定义子类  

    // 移除list的事件监听  

    list.removeEventListener.remove(MouseEvent.CLICK, clickHandler);  

    // 我们创建了list实例，也要负责清理  

    // 调用list对象自己的destroy()方法  

    list.destroy();  

    // 将list从显示列表移除  

    // 这一步并非必须的步骤，原因是list的父对象会被移除，这样list和stage就没有联系了。  

    // 但是在我的代码中，list还有可能会被添加到外部的容器中（比如stage），那么这一步就是必须的了。  

    list.parent.removeChild(list);  

    list = null;  

    // --------------------  

    // loader是一个来自tweenmax类库中的ImageLoader实例  

    // 如果loader已经创建  

    if(loader)  

    {  

        // 调用loader的dispose()方法，优秀的第三方类库都应该有良好的资源管理机制。  

        // 参数true表示把加载的内容从显示列表上移除，帮我们节约了代码。  

        loader.dispose(true);  

        loader = null;  

    }  

    // --------------------  

    // lightbox实例变量保存了一个外部引用  

    // 根据谁创建谁清理的原则，我们在这里不需要负责该对象的清理，只要删除引用就可以了。  

    lightbox = null;  

}

另一个示例的destroy()方法演示了对数组中对象的处理方法：

Actionscript代码 

public function destroy():void  

{  

    // cells是一个数组，包含了一组子对象  

    var i : int, n : int;  

    n = cells.length;  

    for(i = 0; i < n; i++)  

    {  

        // 执行每一个子对象的destroy()方法  

        cells[i].destroy();  

        // 删除子对象的引用  

        cells[i] = null;  

    }  

    // 删除数组自身的引用  

    cells = null;  

    // 如果不需要得到每一个子对象的引用，我们也可以简单的用以下代码来清理数组：  

    //cells.length = 0;  

    //cells = null;  

}

在结构更复杂的项目里，我们还可以抽象出一个IDestroyable接口，让需要执行清理的自定义对象实现这个接口。这样我们的清理代码可以写为：

Actionscript代码 

var n:int = this.numChildren;  

for(var i:int = n-1; i >= 0; i--)  

{  

    if(this.getChildAt(i) is IDestroyable)  

    {  

        IDestroyable(this.getChildAt(i)).destroy();  

        this.removeChildAt(i);  

    }  

}

总结：GC好比是ActionScript城市的环卫工人，我们的每个类都是从事劳动生产的市民。优秀的市民会把生产垃圾分类安放到回收点，而不文明的市民则把垃圾丢得到处都是。你说哪种做法让城市的清扫工作变得更加高效？所以请大家谨记“谁创建谁清理”的原则，做一位ActionScript好市民。

上文中我们介绍了GC的工作机制和帮助GC更好工作的最佳实践。其实只要我们遵守谁创建谁清理的原则来管理对象，就能基本上避免回收失败，也就是我们通常说的内存泄漏问题。但是在实际项目中我们还会看到各种原因引起的内存泄漏，接下来就让我们一起来找出病因。

首先我们需要观察症状，也就是内存的使用曲线。排查的方法是反复执行一些创建和删除对象的方法、反复加载和卸载子文件。如果内存曲线一路飙升、或者是居高不下，都表明发生了内存泄漏问题。观察内存占用可以直接使用操作系统的资源管理器，也可以用Hi-ReS-Stats这个类。

第二个需要观察的地方，是Player输出的load和unload信息。加载和卸载外部文件，是内存泄漏问题的重灾区。在调试阶段，我一般会在主文件加一个执行System.gc()语句的按钮。一旦卸载了一个子文件，就手动触发若干次GC。如果没有输出子文件的卸载信息，那么就说明出现泄漏了。

第三个可以帮助我们排查问题的地方是Profiler工具，当你删除了对象引用，并手动触发GC以后，可以观察这个对象是否还存在内存中。Profiler可以说是排查内存泄漏问题的终极工具，唯一的问题就是会拖慢整体的运行速度，比较慢。

观察到问题现象以后我们得顺藤摸瓜，找出到底是那个对象占着内存不放，然后对症下药。下面我们就来分析几个内存泄漏的疑难杂症。

病例一：小心loaderContext和applicationDomain

ActionScript 3的Loader对象远没有我们想象中那么简单，内存泄漏问题有很大一部分是由于不当的加载和卸载操作引起的。我在研究Gaia框架的内存泄漏问题的时候发现了一处由于没有删除LoaderContext的引用而造成的卸载失败问题，其实就是没有释放应用程序域所造成的。应用程序域是一个需要被重视的对象，它对加载和卸载的影响有如下两点：

1. 如果子SWF文件是加载到主应用程序域里的，那么这个文件是不能卸载的（前提是子SWF文件内的类定义没有被主应用程序域里定义所覆盖）。
2. 如果子SWF文件是加载到子应用程序域内（Loader的默认方式），那么这个文件是一定能够被卸载的。

关于应用程序域的知识可以看我以前翻译的文章。根据类定义在主应用程序域里的向下覆盖原则，我们还可以考虑以下情况：如果再次加载相同的子SWF文件到主应用程序域，子文件里所包含的类定义将全部忽
略，并不会注册到主应用程序域中。这次加载的SWF文件则是可以被卸载的。换句话说，一旦类定义被加入到主应用程序域里就不能够被删除。而没有加载到主应