Swift如何解决DataCache缓存类引发的内存泄漏问题

根本原因 #

• 静态集合强持有：Item类中的static var selection = [Item]()是和进程生命周期绑定的静态属性，你在duplicate方法中往该数组添加了100个Item实例，只要不主动清空数组，这些实例会被永久强持有，不会释放。
• 自动释放池未及时清理：主线程中创建的临时Data实例会被自动加入当前线程的自动释放池，默认只有主线程RunLoop完成当前循环时才会清理池内对象。但你的main函数末尾是while (true) {}死循环，RunLoop永远无法完成当前循环，导致自动释放池中所有临时对象（包括大量大体积Data实例）持续驻留内存。而后台线程的GCD任务会被系统自动包裹自动释放池，任务执行完成后就会清理池内对象，所以后台创建的实例可以正常释放。
• 临时对象未及时回收：DataCache的data是计算属性，本身不存储Data实例，内存中存在的Data都是读写时生成的临时实例，只要自动释放池未清理就会一直留存。

修复方案 #

1. 及时清理静态集合 #

用完selection数组后主动清空，切断强引用：

performOnSelection() { item in
    let _ = Item(item)
}
// 新增清空逻辑
Item.selection.removeAll()

如果没有全局留存的必要，建议不要用静态属性存储临时生成的对象。

2. 手动添加自动释放池 #

在创建大量临时对象的位置手动包裹autoreleasepool，强制临时对象及时释放：

• 包裹Item初始化逻辑

init() {
    autoreleasepool {
        let tempData = Data(String(repeating: "dummy", count: 4_000_000).utf8)
        itemData = DataCache(id: id, data: tempData)
    }
}

• 包裹循环创建实例的逻辑

func duplicate(times: Int) {
    for index in 0..<times {
        print(index)
        autoreleasepool {
            Item.selection.append(Item(self))
        }
    }
}

• 如果死循环是测试/常驻逻辑，每次循环也要包裹自动释放池

while (true) {
    autoreleasepool {
        sleep(1)
    }
}

3. 优化DataCache设计 #

如果不需要在初始化时就写入数据，可以调整DataCache初始化方法，避免初始化时生成大体积临时Data，仅在需要读写时操作文件即可。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者cire1776