谈谈ActionScript垃圾回收（上）

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：

Foo.as:
 
public class Foo extends Sprite
{
	private var bar:Sprite;
	public function Foo()
	{
		bar = new Sprite();
		//...
 
		//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
	{
		...
	}
}

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：

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：

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：

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：

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：

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：

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。你说那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。

本文回顾了GC的一些基本知识和最佳实践。在下一篇中我将结合一些具体问题，为大家把脉GC的疑难杂症。敬请期待。

继续阅读：

谈谈ActionScript垃圾回收（下）

参考资料：

• http://gskinner.com/blog/archives/2006/06/as3_resource_ma.html
• http://www.gskinner.com/talks/resource-management/
• http://active.tutsplus.com/tutorials/workflow/quick-tip-understanding-garbage-collection-in-as3/
• http://blogs.adobe.com/aharui/2007/03/garbage_collection_and_memory.html