iOS NSTimer使用注意事项

iOS NSTimer使用注意事项

iOS NSTimer使用注意事项

NSTimer 是系统提供的定时器，系统提供的api也比较简单，使用很方便，项目开发中会经常用到。然而，在使用NSTimer时，如果不注意，非常容易引起内存泄露的问题。本文总结了下NSTimer 引起内存泄露问题的原因，以及解决方案。
NSTimer的使用
通常情况下，NSTimer 是作为controller或者view的一个属性来使用:

gif播放的定时器
*/@property (nonatomic, strong) NSTimer *gifPlayTimer;

timer初始化：
NSTimer * timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.01 target:self selector:@selector(refreshPlayTime) userInfo:nil repeats:YES];
? ? self.gifPlayTimer = timer;
? ? [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
该timer的作用是每隔0.01秒会执行一次self 的 refreshPlayTime 方法。
这样使用是没有问题的，每0.01秒确实会执行一次 refreshPlayTime方法。
然而当该控制器退出之后，会发现timer仍旧在执行，每隔0.01秒还是会调用 refreshPlayTime方法，而且，控制器退出了，但是该控制器的 dealloc 方法并没有被调用，也就是该控制器没有被释放，有内存泄露的问题。
既然timer没有停止，那么手动调用timer的 invalidate方法试一下。
通常情况下，我们希望在控制器释放的时候结束timer，也就是在 dealloc 方法中将timer给停掉。代码如下：

- (void)dealloc{
? ? [self.gifPlayTimer invalidate];
}

然而，并没有什么用，在退出控制器之后，timer仍旧生效。原因上面其实也说了，因为控制器的 dealloc方法根本没有被调用。为什么控制器不会被释放？以及如何解决？
NSTimer对target的强引用
首先看一下NSTimer初始化方法的官方文档介绍：

+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;

注意target参数的描述：

The object to which to send the message specified by aSelector when the timer fires. The timer maintains a strong reference to target until it (the timer) is invalidated.

注意：文档中写的很清楚，timer对target会有一个强引用，直到timer is invalidated。也就是说，在timer调用 invalidate方法之前，timer对target一直都有一个强引用。这也是为什么控制器的dealloc 方法不会被调用的原因。
由于timer对target强引用的特性，如果要避免控制器不释放的问题，需要在特定的时机调用timer 的 invalidate方法，也就是提前结束timer。在通常情况下，这种方式是可以解决问题的，虽然需要警惕页面退出之前有没有结束timer，但毕竟解决了问题不是。但是，日常项目中通常是多人协作，如果该timer是一个view的属性，而这个view又需要让别人使用，那timer什么时候结束呢？让调用者来管理timer的结束显然是不合理的。更好的方式还是应该在dealloc 方法中结束timer，这样调用者根本无须关注timer。
那么如何解决呢？
timer修饰符改为weak
上述代码中，self强引用了timer，timer又强引用了self，导致timer不能释放，self也一直不能释放，那么如果timer的修饰符是weak，能解决这个问题嘛？

@property (nonatomic, weak) NSTimer *gifPlayTimer;

经过验证，使用weak修饰timer并不能解决问题。Why?
看一下

- (void)addTimer:(NSTimer *)timer forMode:(NSRunLoopMode)mode;

方法的文档介绍：

The receiver retains aTimer. To remove a timer from all run loop modes on which it is installed, send an invalidate message to the timer.

也就是说，runLoop会对timer有强引用，因此，timer修饰符是weak，timer还是不能释放，timer的target也就不能释放。
target用weak来修饰
既然timer强引用了target，导致target一直不能释放，如果target用weak来修饰，能解决这个问题嘛？

__weak typeof(self) weakSelf = self;
NSTimer * timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.01 target:weakSelf selector:@selector(refreshPlayTime) userInfo:nil repeats:YES];
self.gifPlayTimer = timer;
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

经过验证，并没有解决问题。Why?
实际上，上面的写法和直接使用self的并没有太大的区别，唯一的区别是这种写法timer的target有可能是nil，不过这种可能性太低了。
使用中间target的方式
这种方法的思路是：新建一个中间对象Object，该中间对象对timer真正的target有一个弱引用，写代码时，timer的target 是Object。timer触发的方法仍旧是真正target中的方法。
部分代码如下：

@interface _YYImageWeakProxy : NSProxy
// 对target有一个弱引用
@property (nonatomic, weak, readonly) id target;
- (instancetype)initWithTarget:(id)target;
+ (instancetype)proxyWithTarget:(id)target;

timer的初始化方法：

NSTimer * timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.01 target:[_YYImageWeakProxy proxyWithTarget:self] selector:@selector(refreshPlayTime) userInfo:nil repeats:YES];
self.gifPlayTimer = timer;
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

使用这种方式验证一下，是可以解决问题的，target的dealloc方法会被调用。
这种方式避免了timer直接引用target，因此self的dealloc方法会调用，在dealloc方法中移除timer即可。
使用这种方式timer的方法如何执行呢？其实通过上面的代码也可以看出，借助了NSProxy类。NSProxy类是和NSObject平级的类，该类的作用可以简单的理解为一个代理，将消息转发给另一个对象。?
看一下_YYImageWeakProxy中的代码：

@implementation _YYImageWeakProxy
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)selector {
? ? return _target;
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
? ? void *null = NULL;
? ? [invocation setReturnValue:&null];
}
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector {
? ? return [NSObject instanceMethodSignatureForSelector:@selector(init)];
}
- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector {
? ? return [_target respondsToSelector:aSelector];
}
- (Class)class {
? ? return [_target class];
}
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)aClass {
? ? return [_target isKindOfClass:aClass];
}
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)aClass {
? ? return [_target isMemberOfClass:aClass];
}
- (BOOL)conformsToProtocol:(Protocol *)aProtocol {
? ? return [_target conformsToProtocol:aProtocol];
}
- (BOOL)isProxy {
? ? return YES;
}
@end

主要完成了消息转发的功能，将其接收到的消息，转发给target，这样timer就能正确触发对应的方法
NSTimer+YYAdd
YYKit框架中提供了NSTimer的一个分类，NSTimer+YYAdd，使用该分类中的方法，能够解决问题，target的dealloc方法会被调用。看一下使用方法：

NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:3.0f block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
? ? ? ? ? ? [weakSelf hideControlViewWithAnimation];
? ? ? ? } repeats:YES];
_hiddenTimer = timer;
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)seconds block:(void (^)(NSTimer *timer))block repeats:(BOOL)repeats;

该方法是NSTimer+YYAdd 提供的。那么该Category是如何解决timer强引用target的问题呢？看一下其内部实现

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)seconds block:(void (^)(NSTimer *timer))block repeats:(BOOL)repeats {
? ? return [NSTimer timerWithTimeInterval:seconds target:self selector:@selector(_yy_ExecBlock:) userInfo:[block copy] repeats:repeats];
}

+ (void)_yy_ExecBlock:(NSTimer *)timer {
? ? if ([timer userInfo]) {
? ? ? ? void (^block)(NSTimer *timer) = (void (^)(NSTimer *timer))[timer userInfo];
? ? ? ? block(timer);
? ? }
}

注意：timer的target变成了self，也就是timer，而_yy_ExecBlock方法实际上就是执行timer的回调。
也就是说，NSTimer+YYAdd中的解决方式也是使用中间类的方式，只不过这里的中间类正好是NSTimer对象，写起来更简单一些。具体引用关系如下：?
invalidate方法注意事项
看一下invalidate方法的介绍：
两点：
（1）invalidate方法是唯一能从runloop中移除timer的方式，调用invalidate方法后，runloop会移除对timer的强引用。
（2）timer的添加和timer的移除（invalidate）需要在同一个线程中，否则timer可能不能正确的移除，线程不能正确退出。
在之前自己就是这样解决循环引用的：
控制器中

- (void)viewDidDisappear:(BOOL)animated {
? ? [super viewDidDisappear:animated];
? ? [self.timer invalidate];
? ? self.timer = nil;
}

view中

- (void)removeFromSuperview {
? ? [super removeFromSuperview];
? ? [self.timer invalidate];
? ? self.timer = nil;
}

在某些情况下，这种做法是可以解决问题的，但是有时却会引起其他问题，比如控制器push到下一个控制器，viewDidDisappear后，timer被释放，此时再回来，timer已经不复存在了。
2. 给self添加中间件proxy
考虑到循环引用的原因，改方案就是需要打破这些相互引用关系，因此添加一个中间件，弱引用self，同时timer引用了中间件，这样通过弱引用来解决了相互引用，如图：
接下来看看怎么实现这个中间件，直接上代码：

@interface ZYWeakObject()
@property (weak, nonatomic) id weakObject;
@end
@implementation ZYWeakObject
- (instancetype)initWithWeakObject:(id)obj {
? ? _weakObject = obj;
? ? return self;
}
+ (instancetype)proxyWithWeakObject:(id)obj {
? ? return [[ZYWeakObject alloc] initWithWeakObject:obj];
}

仅仅添加了weak类型的属性还不够，为了保证中间件能够响应外部self的事件，需要通过消息转发机制，让实际的响应target还是外部self，这一步至关重要，主要涉及到runtime的消息机制。

/**
* 消息转发，让_weakObject响应事件
*/
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
? ? return _weakObject;
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
? ? void *null = NULL;
? ? [invocation setReturnValue:&null];
}
- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector {
? ? return [_weakObject respondsToSelector:aSelector];
}

接下来就可以这样使用中间件了：

// target要设置成weakObj，实际响应事件的是self
ZYWeakObject *weakObj = [ZYWeakObject proxyWithWeakObject:self];
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:weakObj selector:@selector(changeText) userInfo:nil repeats:YES];

达内ios培训专家解读CADisplayLink和NSTimer

一、什么是CADisplayLink达内ios培训(ios.tedu.cn)专家解释说简单地说，它就是一个定时器，每隔几毫秒刷新一次屏幕。
CADisplayLink是一个能让我们以和屏幕刷新率相同的频率将内容画到屏幕上的定时器。我们在应用中创建一个新的CADisplayLink对象，把它添加到一个runloop中，并给它提供一个target和selector在屏幕刷新的时候调用。
一但CADisplayLink以特定的模式注册到runloop之后，每当屏幕需要刷新的时候，runloop就会调用CADisplayLink绑定的target上的selector，这时target可以读到CADisplayLink的每次调用的时间戳，用来准备下一帧显示需要的数据。例如一个视频应用使用时间戳来计算下一帧要显示的视频数据。在UI做动画的过程中，需要通过时间戳来计算UI对象在动画的下一帧要更新的大小等等。
在添加进runloop的时候我们应该选用高一些的优先级，来保证动画的平滑。可以设想一下，我们在动画的过程中，runloop被添加进来了一个高优先级的任务，那么，下一次的调用就会被暂停转而先去执行高优先级的任务，然后在接着执行CADisplayLink的调用，从而造成动画过程的卡顿，使动画不流畅。
duration属性:提供了每帧之间的时间，也就是屏幕每次刷新之间的的时间。该属性在target的selector被首次调用以后才会被赋值。selector的调用间隔时间计算方式是：时间=duration×frameInterval。我们可以使用这个时间来计算出下一帧要显示的UI的数值。但是duration只是个大概的时间，如果CPU忙于其它计算，就没法保证以相同的频率执行屏幕的绘制操作，这样会跳过几次调用回调方法的机会。
frameInterval属性:是可读可写的NSInteger型值，标识间隔多少帧调用一次selector方法，默认值是1，即每帧都调用一次。如果每帧都调用一次的话，对于iOS设备来说那刷新频率就是60HZ也就是每秒60次，如果将frameInterval设为2那么就会两帧调用一次，也就是变成了每秒刷新30次。
pause属性:控制CADisplayLink的运行。当我们想结束一个CADisplayLink的时候，应该调用-(void)invalidate从runloop中删除并删除之前绑定的target跟selector。
timestamp属性:只读的CFTimeInterval值，表示屏幕显示的上一帧的时间戳，这个属性通常被target用来计算下一帧中应该显示的内容。打印timestamp值，其样式类似于：179699.631584。
另外CADisplayLink不能被继承。
给非UI对象添加动画效果
我们知道动画效果就是一个属性的线性变化，比如UIView动画的EasyIn EasyOut 。通过数值按照不同速率的变化我们能生成更接近真实世界的动画效果。我们也可以利用这个特性来使一些其他属性按照我们期望的曲线变化。比如当播放视频时关掉视频的声音我可以通过CADisplayLink来实现一个EasyOut的渐出效果：先快速的降低音量，在慢慢的渐变到静音。
注意
通常来讲：iOS设备的刷新频率事60HZ也就是每秒60次。那么每一次刷新的时间就是1/60秒大概16.7毫秒。当我们的frameInterval值为1的时候我们需要保证的是CADisplayLink调用的target的函数计算时间不应该大于16.7否则就会出现严重的丢帧现象。在mac应用中我们使用的不是CADisplayLink而是CVDisplayLink它是基于C接口的用起来配置有些麻烦但是用起来还是很简单的。
二、CADisplayLink与NSTimer有什么不同?1.原理不同
CADisplayLink是一个能让我们以和屏幕刷新率同步的频率将特定的内容画到屏幕上的定时器类。 CADisplayLink以特定模式注册到runloop后，每当屏幕显示内容刷新结束的时候，runloop就会向CADisplayLink指定的target发送一次指定的selector消息， CADisplayLink类对应的selector就会被调用一次。
NSTimer以指定的模式注册到runloop后，每当设定的周期时间到达后，runloop会向指定的target发送一次指定的selector消息。
2.周期设置方式不同
iOS设备的屏幕刷新频率(FPS)是60Hz，因此CADisplayLink的selector默认调用周期是每秒60次，这个周期可以通过frameInterval属性设置， CADisplayLink的selector每秒调用次数=60/ frameInterval。比如当frameInterval设为2，每秒调用就变成30次。因此， CADisplayLink周期的设置方式略显不便。
NSTimer的selector调用周期可以在初始化时直接设定，相对就灵活的多。
3、精确度不同
iOS设备的屏幕刷新频率是固定的，CADisplayLink在正常情况下会在每次刷新结束都被调用，精确度相当高。
NSTimer的精确度就显得低了点，比如NSTimer的触发时间到的时候，runloop如果在阻塞状态，触发时间就会推迟到下一个runloop周期。并且NSTimer新增了tolerance属性，让用户可以设置可以容忍的触发的时间的延迟范围。
4、使用场景
CADisplayLink使用场合相对专一，适合做UI的不停重绘，比如自定义动画引擎或者视频播放的渲染。
NSTimer的使用范围要广泛的多，各种需要单次或者循环定时处理的任务都可以使用。
三、CADisplayLink和NSTimer的使用CADisplayLink的使用1.创建方法
self.displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(handleDisplayLink:)];
[self.displayLink addToRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
2.停止方法
[self.displayLink invalidate];self.displayLink = nil;
当把CADisplayLink对象add到runloop中后，selector就能被周期性调用，类似于重复的NSTimer被启动了；执行invalidate操作时，CADisplayLink对象就会从runloop中移除，selector调用也随即停止，类似于NSTimer的invalidate方法。
NSTimer的使用1.创建方法
NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(action:) userInfo:nil repeats:NO];
TimerInterval : 执行之前等待的时间。比如设置成1.0，就代表1秒后执行方法
target : 需要执行方法的对象。
selector : 需要执行的方法
repeats : 是否需要循环
2.释放方法
[timer invalidate];
注意:调用创建方法后，target对象的计数器会加1，直到执行完毕，自动减1。如果是循环执行的话，就必须手动关闭，否则可以不执行释放方法。
3.特性
存在延迟，不管是一次性的还是周期性的timer的实际触发事件的时间，都会与所加入的RunLoop和RunLoop Mode有关，如果此RunLoop正在执行一个连续性的运算，timer就会被延时出发。重复性的timer遇到这种情况，如果延迟超过了一个周期，则会在延时结束后立刻执行，并按照之前指定的周期继续执行。
注意：必须加入Runloop
使用上面的创建方式，会自动把timer加入MainRunloop的NSDefaultRunLoopMode中。如果使用以下方式创建定时器，就必须手动加入Runloop:
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:5 target:self selector:@selector(timerAction) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];