Android sp，wp，RefBase淺析

對於native層new出來的c++對象的生命週期的管理，Android通過對這個對象引用計數的方式實現對象生命週期的管理（自動析構和釋放內存）。爲此Android提供了兩個引用計數幫助類：sp，wp。sp，wp都是模板類，模板參數就是繼承了RefBase的子類。sp代表強引用，wp代表弱引用。根據生命週期的管理策略（比如對象的週期受強引用計數管理，或者受強引用和弱引用共同管理）的不同，這兩種引用對對象生命週期的影響有所不同。

RefBase的類圖如下：

RefBase中保存着一個指向weakref_impl類的指針。通過weakref_impl的成員變量保存着RefBase類的引用計數。mStrong表示強引用計數的個數，mWeak表示弱引用計數的個數。假設有如下的代碼：

class A:public RefBase {
public:
    A() {
        cout<<"constructor A"<<endl;
    }
    
    ~A() {
        cout<<"destructor A"<<endl;
    }
};

{
sp<A> pA1 = new A();
sp<A> pA2 = pA1; 
}

以上代碼通過new的方式產生出來的A的對象的強引用計數和弱引用計數爲2，即weakref_imp中mStrong和mWeak的值爲2. 當new A（）完成的時候，A的基類RefBase還new了一個weakref_iml對象，用來記錄A的強弱引用計數。當把new A（）所產生的A*指針作爲參數構造一個sp<A>對象的時候，在sp<A>的copy constructor中會調用A的incStrong(）方法，這個方法中先增加A的弱引用計數一次，然後增加強引用計數一次，強弱引用計數此時爲1.當把pA1作爲參數調用sp<A>  的賦值函數產生出pA2的時候，在賦值函數中再次調用A的基類RefBase的incStrong函數，這樣強弱引用計數就變爲了2.

過了pA1的作用域之後，pA1的析構函數被調用，在析構函數中會調用A的decStrong函數減少一次強弱引用計數。同理，過了pA2的作用域之後，也會減少一次強弱引用計數，這時，強弱引用計數就變爲了0.在RefBase類的decStrong函數中會做判斷，當引用計數爲1的時候，表明本次調用後，強引用計數會爲0，如果對象的生命週期只受強引用計數管理，這個時候就會調用delete來釋放自己的內存。

從上面的分析來看，如果對象的生命週期只受強引用計數管理（默認如此），當對象的強引用計數爲0的時候就會delete掉這個對象，而不管弱引用計數的值，當弱引用計數爲0的時候就會delete掉weakref_imp類。那麼弱引用計數究竟有什麼作用呢，當調用了RefBase的extendObjectLifetime方法，參數爲OBJECT_LIFETIME_WEAK，這將改變對象的生命週期的管理策略爲強弱引用計數同時決定何時delete對象。

一般而言，程序代碼中最好只有一個地方是採取sp的方式保存着new出來對象的地址，其他的用處用wp。這樣對象的生命週期只受一處管理，其他地方通過wp來使用A的時候，先通過promote（）函數看所保存的對象是否已經被釋放。如果沒有被釋放，就可以返回一個sp類供調用者使用。

在實際使用中要注意的是：時刻要清楚自己new出來的對象的引用計數的次數。清楚自己對sp，wp構造，賦值等操作對引用計數的影響。比如有以下代碼：

{
sp<A> pA1 = new A();
pA1->decStrong();
}

那麼在花括號的作用域之後，程序會崩潰。原因如下：

第一句，強引用和弱引用計數爲1.

第二句，強引用計數爲爲0，弱引用計數爲0，A的對象被delete；但是sp<A>中還是保存着A的指針；

過了作用域之後，pA1的析構函數被調用，這個時候會再次通過pA1中保存的A的指針調用decStrong函數。但是此時，A的對象已經被delete。

所以程序崩潰。

下面是sp，wp與RefBase的類圖關係：