UIResponder, Weak Or Strong?

摘要：一个小问题引起的两三思

前言

一朋友在看视频学习时敲下以下代码（涉及到的主要代码如下），然后问了我一个小问题，问题是：”为什么要有weakLabel指向aLabel?”。

#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet     UILabel *aIBLabel;
@property (nonatomic, strong, readwrite) UILabel *strongLabel;
@property (nonatomic, weak, readwrite)   UILabel *weakLabel;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSString *aString = @"Tesing";
    CGSize viewSize   = self.view.frame.size;
 
	UILabel *aLabel  = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(viewSize.width / 2 - 40, viewSize.height / 2 - 40, 80, 80)];
	aLabel.text      = aString;
	self.weakLabel   = aLabel;
	[self.view addSubview:aLabel];
}
@end

我给他的答案比较简单：”因为新建的aLabel可能在后续的地方用到，所以使用weakLabel指向，这样做主要是方便以后访问”
问题本该到此就结束了，本篇文章也许就不复存在。然而，后来朋友走后，看到属性的weak定义，自己又产生了一些后续的思考：”我们使用属性指向UIResponder控件的时候，应该是weak还是strong呢？” 针对这个问题，我认为，应该有以下几种情况可以用作讨论。以下纯属个人之见，如有不对，还望指正

Using Interface Builder

结论：在使用IB构建界面的时候，应该使用弱属性
讨论：
- 我们使用IB”画界面”的时候，IB自动为我们生成的代码就是weak的（如下）
  1
  @property (weak, nonatomic) IBOutlet UILabel *aIBLabel;
- 这是为什么呢？主要是因为我们使用IB设计界面时，View因为是Controller的属性，会被自动持有，而我们在界面设计中的UILabel则被View持有的SubViews的其中一个SubView所持有，即持有关系如下图。
- 既然aIBLabel已经被最顶层的Controller所持有了，那么，我们再去使用一个同样被Controller所持有强属性aIBLabel去持有UILabel也就变得没有意义了。因为UILabel的生命周期不是由属性aIBLabel去维持的，所以这里我们只需用弱属性指向（见上图），便于后续使用即可
- 那么我们这里使用强属性会有问题吗?
  - 没有问题。当使用强属性指向控件的时候，UILabel的引用计数为2。当Controller释放时，Controller指向的Properties（包含View与aIBLabel属性）也会释放。而他们的释放又会导致UILabel的引用计数下降至0，一切都安全释放，没有问题。不过苹果更加建议我们在IB中使用弱属性，主要原因可能是因为：如果View都被释放了，那View上的控件即使存在，又有什么意义呢?

Using Code - Code Style 1

结论：在使用代码构建界面的时候，不同的代码风格应当使用不同的持有方式。采用局部变量创建并立即添加到View上的控件，可用弱属性指向；采用局部变量创建，但出了局部变量作用域后，再延后添加到View上的控件，需用强属性指向

讨论：

第一种代码风格：采用临时变量创建并立即添加控件，采用弱属性指向，代码如下

// ...
@property (nonatomic, weak, readwrite)   UILabel *weakLabel;
// ...
// Code Style 1:
UILabel *aLabel  = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(viewSize.width / 2 - 40, viewSize.height / 2 - 40, 80, 80)]; // ①New - retainCount = 1
aLabel.text      = aString;
self.weakLabel   = aLabel; 				// ②Point To It  - retainCount = 1
[self.view addSubview:aLabel]; 			// ③Add SubView  - retainCount = 2

此时的持有关系图如下
UILabel的引用计数
1. 局部变量aLabel创建了UILabel，并持有，这个局部变量在出了作用域之后就被内存收回
2. 我们为了方便下文继续引用，使用了一个弱属性指向他（如果下文不需要这个变量，不指向他也是可以的，因为他不会影响对象的生命周期）
3. 把这个UILabel添加到View的Subview上，简单而言，就是View间接持有了这一个UILabel。至此，UILabel才”安全着陆”，哪怕此时局部变量突然因为某些突发情况/出了作用域被收回，UILabel这一块内存也不会被收回（只是引用计数从二将至一罢了）
如果我们想要延后添加控件（不立即添加到View上，但依旧使用weakLabel指向他）。在过后某个事件中使用[self.view addSubview:self.weakLabel];添加可以吗?
- 不可以！因为当出了这一块函数作用域后，局部变量aLabel的内存将被收回。此时因为再也没有强属性/变量指向我们创建的UILabel了，所以UILabel的retainCount = 0，UILabel的内存也因此被收回。我们的弱属性weakLabel因为指向的对象已经被释放，所以他将自动将自己设为nil，以避免出现野指针问题。所以我们在后面使用[self.view addSubview:self.weakLabel];时，实际上是向空指针发送消息，在OC中，向空指针发送消息不会被处理，也不会抛出异常，所以一切事情看似”平静”度过了，UILabel也因此没有被添加到View上
我们在这里使用强属性指向会有问题吗?
- 没有问题，而且需要延后添加控件的情况需要使用强属性指向。当使用强属性指向控件的时候，UILabel的引用计数为2。如果没有使用[self.view addSubview:self.weakLabel];，在出了变量作用范围后（即aLabel已经无法访问）时，引用计数降至一，此时可以在其他方法使用[self.view addSubview:self.weakLabel];延后添加；如果是立即添加，内存亦会被安全释放，理由同上文Using Interface Builder中的强属性指向讨论

Using Code - Code Style 2

结论：在使用代码构建界面的时候，不同的代码风格应当使用不同的持有方式。直接采用属性创建的控件，应该使用强属性指向

讨论：

第二种代码风格：直接使用属性创建的控件，应用强属性指向，代码如下

// ...
@property (nonatomic, strong, readwrite) UILabel *strongLabel;
// ...
// Code Style 2:
self.strongLabel      = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(viewSize.width / 2 - 40, viewSize.height / 2 - 40, 80, 80)]; // ①New - retainCount = 1
self.strongLabel.text = aString;
[self.view addSubview:self.strongLabel];    // ②Add SubView  - retainCount = 2

此时的持有关系图如下
UILabel的引用计数
1. strongLabel属性创建并持有UILabel控件，strongLabel被Controller所持有，所以在Controller死亡之前，无论strongLabel属性还是UILabel控件的内存，都不会被收回
2. 把这个UILabel添加到View的Subview上，View间接持有了这一个UILabel。此时UILabel控件的引用计数增至二。当Controller死亡时，属性View与属性strongLabel均死亡，直接导致UILabel控件引用计数降至零，UILabel控件安全释放
我们在这里使用弱属性指向会有问题吗?
- 有！实际上，当你这样做的时候，我们的Xcode就会出现以下提示提醒你不应该这样做了
  
  Assigning retained object to weak property; object will be released after assignment
- 当我们使用weak属性创建UILabel控件的时候，创建确实是成功创建了，然而，引用没有其他强属性/变量指向它，所以他一创建不久，他就自怨自艾的觉得自己没有用，”自尽”了。所以我们采用第二种代码风格的时候，一定要使用强属性进行指向

总结：本文讨论了三种不同代码风格指向控件时，应采用的属性内存管理特性，分析如有错误，还望各位指出。一言以蔽之，使用IB构建视图的时候尽量使用强属性，使用代码构建视图的时候尽量使用强属性。
另外个人还有一些小的思考：Code Style 1 与 Code Style 2的区别是什么？我认为：
- 第一种代码风格主要秉承”先配置好控件，控件再上”的理念，这样能够减少调用View的setter/getter，某种程度上可能加快了效率（虽然只是一点点）。
- 第二种代码风格主要秉承”控件先上，其他慢慢来”的理念，这样虽然会大量调用到View的setter/getter，但是在某种程度上，减少了创建局部变量的内存消耗（虽然很少）。
- 个人的话，比较钟爱第二种方式，至于为什么？无非是因为第二种方式代码量较少罢了，毕竟，代码这东西少一句有可能就少一次Debug :)
本文代码下载
- Github Repo - WOSUIResponder
- 运行环境：Xcode 8.1(8B62)

Last Edited：2016.11.23
Author：@Seahub
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前言

Using Interface Builder

Using Code - Code Style 1

Using Code - Code Style 2