摘要: 問題 我們知道，Android 手機通常使用 Java 來開發，而 Java 是使用垃圾回收這種內存管理方式。 那麼，ARC 和垃圾回收對比，有什麼優點和缺點？ 考查點 此題其實是考查大家的知識面，雖然做 iOS 開發並不需要用到垃圾回收這種內存管理…
問題
我們知道，Android 手機通常使用 Java 來開發，而 Java 是使用垃圾回收這種內存管理方式。 那麼，ARC 和垃圾回收對比，有什麼優點和缺點？
考查點
此題其實是考查大家的知識面，雖然做 iOS 開發並不需要用到垃圾回收這種內存管理機制。但是垃圾回收被使用得非常普遍，不但有 Java，還包括 JavaScript, C#，Go 等語言。
如果兩個候選人，一個人只會 iOS 開發，另一個人不但會 iOS 開發，對別的語言或技術也有興趣瞭解，那我通常更傾向於後者。而且事實常常是，由於後者對計算機興趣更濃，他在 iOS 上也通常專研得比前者更多。
垃圾回收簡介
作爲 iOS 開發者，瞭解一下這個世界上除了 ARC 之外最流行的內存管理方式，還是挺有價值的。所以我儘量簡單給大家介紹一下。
垃圾回收（Garbage Collection，簡稱 GC）這種內存管理機制最早由圖靈獎獲得者 John McCarthy 在 1959 年提出，垃圾回收的理論主要基於一個事實：大部分的對象的生命期都很短。
所以，GC 將內存中的對象主要分成兩個區域：Young 區和 Old 區。對象先在 Young 區被創建，然後如果經過一段時間還存活着，則被移動到 Old 區。（其實還有一個 Perm 區，但是內存回收算法通常不涉及這個區域）
Young 區和 Old 區因爲對象的特點不一樣，所以採用了兩種完全不同的內存回收算法。
Young 區的對象因爲大部分生命期都很短，每次回收之後只有少部分能夠存活，所以採用的算法叫 Copying 算法，簡單說來就是直接把活着的對象複製到另一個地方。Young 區內部又分成了三塊區域：Eden 區 , From 區 , To 區。每次執行 Copying 算法時，即將存活的對象從 Eden 區和 From 區複製到 To 區，然後交換 From 區和 To 區的名字（即 From 區變成 To 區，To 區變成 From 區）。
Old 區的對象因爲都是存活下來的老司機了，所以如果用 Copying 算法的話，很可能 90% 的對象都得複製一遍了，不划算啊！所以 Old 區的回收算法叫 Mark-Sweep 算法。簡單來說，就是隻是把不用的對象先標記（Mark）出來，然後回收（Sweep），活着的對象就不動它了。因爲大部分對象都活着，所以回收下來的對象並不多。但是這個算法會有一個問題：它會產生內存碎片，所以它一般還會帶有整理內存碎片的邏輯，在算法中叫做 Compact。如何整理呢？早年用過 Windows 的硬盤碎片整理程序的朋友可能能理解，其實就是把對象插到這些空的位置裏。這裏面還涉及很多優化的細節，我就不一一展開了。
講完主要的算法，接下來 GC 需要解決的問題就只剩下如何找出需要回收的垃圾對象了。爲了避免 ARC 解決不了的循環引用問題，GC 引入了一個叫做「可達性」的概念，應用這個概念，即使是有循環引用的垃圾對象，也可以被回收掉。下面就給大家介紹一下這個概念。
當 GC 工作時，GC 認爲當前的一些對象是有效的，這些對象包括：全局變量，棧裏面的變量等，然後 GC 從這些變量出發，去標記這些變量「可達」的其它變量，這個標記是一個遞歸的過程，最後就像從樹根的內存對象開始，把所有的樹枝和樹葉都記成可達的了。那除了這些「可達」的變量，別的變量就都需要被回收了。
聽起來很牛逼對不對？那爲什麼蘋果不用呢？實際上蘋果在 OS X 10.5 的時候還真用了，不過在 10.7 的時候把 GC 換成了 ARC。那麼，GC 有什麼問題讓蘋果不能忍，這就是：垃圾回收的時候，整個程序需要暫停，英文把這個過程叫做：Stop the World。所以說，你知道 Android 手機有時候爲什麼會卡吧，GC 就相當於春運的最後一天返城高峯。當所有的對象都需要一起回收時，那種體驗肯定是當時還在世的喬布斯忍受不了的。
看看下面這幅漫畫，真實地展現出 GC 最尷尬的情況（漫畫中提到的 Full GC，就是指執行 Old 區的內存回收）：
當然，事實上經過多年的發展，GC 的回收算法一直在被優化，人們想了各種辦法來優化暫停的時間，所以情況並沒有那麼糟糕。
答案
ARC 相對於 GC 的優點：
ARC 工作在編譯期，在運行時沒有額外開銷。
ARC 的內存回收是平穩進行的，對象不被使用時會立即被回收。而 GC 的內存回收是一陣一陣的，回收時需要暫停程序，會有一定的卡頓。
ARC 相對於 GC 的缺點：
GC 真的是太簡單了，基本上完全不用處理內存管理問題，而 ARC 還是需要處理類似循環引用這種內存管理問題。
GC 一類的語言相對來說學習起來更簡單。
在 Wikipedia 上，還有更詳細的優缺點對比，感興趣的同學可以深入學習。