NSTimer那些事

作者: Sunli_ | 来源:发表于2017-03-17 18:20 被阅读448次

定时器：

它会被添加到Runloop，否则不会运行，当然添加的Runloop不存在也不会运行
还要指定添加到的Runloop的哪个模式，而且还可以指定添加到Runloop的多个模式，模式不对也是不会运行的
Runloop会对timer有强引用，timer会对目标对象进行强引用(是否隐约的感觉到坑了。。。)
timer的执行时间并不准确，系统繁忙的话，还会被跳过去
invalidate调用后，timer停止运行后，就一定能从Runloop中消除吗?

定时器的一般用法

- (void)viewDidLoad {
    NSTimer *timer = [[NSTimer alloc] initWithFireDate:[NSDate date] interval:1 target:self selector:@selector(timerFire) userInfo:nil repeats:YES];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    self.timer = timer;
}

- (void)timerFire {
    NSLog(@"timer fire");
}

上面的代码就是我们使用定时器最常用的方式，可以总结为2个步骤：创建，添加到runloop

系统提供了8个创建方法，6个类创建方法，2个实例初始化方法。

有三个方法直接将timer添加到了当前Runloop default mode，而不需要我们自己操作，当然这样的代价是Runloop只能是当前Runloop，模式是Default mode

+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti invocation:(NSInvocation *)invocation repeats:(BOOL)yesOrNo;

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

+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block;

下面五种创建，不会自动添加到Runloop，还需调用addTimer:forMode:

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

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti invocation:(NSInvocation *)invocation repeats:(BOOL)yesOrNo;

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

- (instancetype)initWithFireDate:(NSDate *)date interval:(NSTimeInterval)ti target:(id)t selector:(SEL)s userInfo:(id)ui repeats:(BOOL)rep;

- (instancetype)initWithFireDate:(NSDate *)date interval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block;

对上面所有方法参数做个说明：

ti(interval)：定时器触发间隔时间，单位为秒，可以是小数。如果值小于等于0.0的话，系统会默认赋值0.1毫秒
invocation：这种形式用的比较少，大部分都是block和aSelector的形式
yesOrNo(rep)：是否重复，如果是YES则重复触发，直到调用invalidate方法；如果是NO，则只触发一次就自动调用invalidate方法
aTarget(t)：发送消息的目标，timer会强引用aTarget，直到调用invalidate方法
aSelector(s)：将要发送给aTarget的消息,如果带有参数则应：- (void)timerFireMethod:(NSTimer *)timer声明
userInfo(ui)：传递的用户信息。使用的话，首先aSelector须带有参数的声明，然后可以通过[timer userInfo]获取，也可以为nil，那么[timer userInfo]就为空
date：触发的时间，一般情况下我们都写[NSDate date]，这样的话定时器会立马触发一次，并且以此时间为基准。如果没有此参数的方法，则都是以当前时间为基准，第一次触发时间是当前时间加上时间间隔ti
block：timer触发的时候会执行这个操作，带有一个参数，无返回值

添加到runloop，参数timer是不能为空的，否则抛出异常
- (void)addTimer:(NSTimer *)timer forMode:(NSRunLoopMode)mode
另外，系统提供了一个- (void)fire方法，调用它可以触发一次：

对于重复定时器，它不会影响正常的定时触发
对于非重复定时器，触发后就调用了invalidate方法，既使正常的还没有触发

NSTimer添加到NSRunLoop

timer必须添加到Runloop才有效，很明显要保证两件事情，一是Runloop存在(运行)，另一个才是添加。确保这两个前提后，还有Runloop模式的问题。

一个timer可以被添加到Runloop的多个模式，比如在主线程中runloop一般处于NSDefaultRunLoopMode，而当滑动屏幕的时候，比如UIScrollView或者它的子类UITableView、UICollectionView等滑动时Runloop处于UITrackingRunLoopMode模式下，因此如果你想让timer在滑动的时候也能够触发，就可以分别添加到这两个模式下。或者直接用NSRunLoopCommonModes一个模式集，包含了上面的两种模式。

但是一个timer只能添加到一个Runloop(Runloop与线程一一对应关系，也就是说一个timer只能添加到一个线程)。如果你非要添加到多个Runloop，则只有一个有效

关于强引用的问题

一般我们使用NSTimer如下图所示

- (void)viewDidLoad {
    // 代码1
    NSTimer *timer = [[NSTimer alloc] initWithFireDate:[NSDate date] interval:1 target:self selector:@selector(timerFire) userInfo:nil repeats:YES];
    // 代码2  上文中提到有些初始化方法会自动添加Runloop 这里是主动调用 效果都一样
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode]; 
    // 代码3
    self.timer = timer;
}

- (void)timerFire {
    NSLog(@"timer fire");
}

假设代码中self(viewController)由UINavgationController管理并且timer与self之间为强引用

timer和vc(self)Runloop之间的关系图
如图所示分析一下4根线的由来

L1：nav push 控制器的时候会强引用，即在push的时候产生；
L2：是在代码3的位置产生
L3：是在代码1的位置产生，至此L2与L3已经产生了循环引用，虽然timer还没有添加到Runloop
L4：是在代码2的位置产生
我们常说的NSTimer会产生循环引用其实就是由于timer会对self进行强引用造成的。

打破循环引用

解决循环引用，首先想到的方法就是让self对timer为弱引用weak或者time对target如self替换为weakSelf 然而这真的有用吗?

例：

@interface TimerViewController ()

@property (nonatomic, weak) NSTimer *timer;

@end

@implementation TimerViewController

- (void)dealloc {
    
    [self.timer invalidate];
     NSLog(@"dealloc");
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0f target:self selector:@selector(count) userInfo:nil repeats:YES];

    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
    
    self.timer = timer;
}

- (void)count {
     NSLog(@"count");
}
@end

从上一个vc push进来之后, 定时器开始启动控制台打印count, 然后pop回去, TimerViewController并没有走dealloc方法控制台依然打印count。

将self改成weakSelf效果依然一样

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0f target:weakSelf selector:@selector(count) userInfo:nil repeats:YES];

    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
    
    self.timer = timer;
}

分析:

设置timer为weak

我们想通过self对timer的弱引用, 在self中的dealloc方法中让timer失效来达到相互释放的目的。但是, timer内部本身对于self有一个强引用。并且timer如果不调用invalidate方法，就会一直存在，所以就导致了self根本释放不了, 进而我们想通过在dealloc中设置timer失效来释放timer的方法也就行不通了。

设置self为weakSelf

用__weak修饰self为weakSelf与普通的self的区别就在于, 这时候weakSelf作为一个参数传入block或者别的实例变量, block或实例变量都不会持有他, 也就是self的引用计数不会加1 在一般情况下这时候就可以打破循环引用, 但是timer的内部机制决定了它必须通过设置invalidate来停止计时并释放, 在此之前, timer会强引用target, 所以也就不存在timer释放weakSelf, 即循环引用还是存在。

(别人对于weak和strong的解释我觉得挺好的多读几遍会有更多了解)

1.(weak与strong)不同的是：当一个对象不再有strong类型的指针指向它的时候，它就会被释放，即使该对象还有_weak类型的指针指向它；
2.一旦最后一个指向该对象的strong类型的指针离开，这个对象将被释放，如果这个时候还有weak指针指向该对象，则会清除掉所有剩余的weak指针

解决办法

总结: 要想解决循环引用的问题, 关键在于让timer失效即调用[timer invalidate]方法而不是各种weak。

外部调用方法触发invalidate

- (void)stopTimer {
    [self.timer invalidate];
}

如果在是在view中的定时器, 可以重写removeFromSuperview

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

将timer的target设为一个中间类

@interface BreakTimeLoop ()

// 这里必须用weak 不然释放不了
@property (nonatomic, weak) id owner;

@end


@implementation BreakTimeLoop

- (void)dealloc {
     NSLog(@"BreakTimeLoop dealloc");
}

- (instancetype)initWithOwner:(id)owner {
    if (self = [super init]) {
        self.owner = owner;
    }
    return self;
}

- (void)doSomething:(NSTimer *)timer {
    // 需要参数可以通过 timer.userInfo 获取
    [self.owner performSelector:@selector(count)];
}

在vc中

@interface TimerViewController ()

/** timer在这种情况下也可用strong **/
@property (nonatomic, strong) NSTimer *timer;
/** 中间类 这里用strong和weak无所谓 主要是breaker中对owner的引用为weak就行 **/
@property (nonatomic, strong) BreakTimeLoop *breaker;

@end

@implementation TimerViewController

- (void)dealloc {
    
    [self.timer invalidate];
     NSLog(@"TimerViewController dealloc");
}

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.breaker = [[BreakTimeLoop alloc] initWithOwner:self];
    // 这里的doSomething: 如果在.h中没有声明会报警告 不过不影响实现
    self.timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0f target:self.breaker selector:@selector(doSomething:) userInfo:nil repeats:YES];

    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:self.timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

- (void)count {
     NSLog(@"count");
}
@end

控制台打印:

给NSTimer写一个分类

@interface NSTimer (SLBreakTimer)

+ (NSTimer *)sl_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)())block;

@end

@implementation NSTimer (SLBreakTimer)

+ (NSTimer *)sl_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)())block {
    
    // copy将block放入堆上防止提前释放
    return [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:interval target:self selector:@selector(sl_block:) userInfo:[block copy] repeats:repeats];
}

+ (void)sl_block:(NSTimer *)timer {
    void (^block)() = timer.userInfo;
    if (block) {
        block();
    }
}
@end

在vc中

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    
    // 为weak防止循环引用
    __weak typeof(self) weakSelf = self;
    self.timer = [NSTimer sl_scheduledTimerWithTimeInterval:1.0f repeats:YES block:^{
        // 防止self提前释放
        __strong typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
        [strongSelf count];
    }];
    
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:self.timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

控制台打印为:

`invalidate`方法有啥用

在上文中, 我们所有做的一些都是围绕invalidate方法来做的。那么这个方法到底有什么用呢?

将timer从Runloop中移除
释放他自身持有的资源比如target userInfo block

注意:

如果timer的引用为weak，在调用了invalidate之后，timer会被释放(ARC会置空)如果在这之后还想用timer必须重新创建，所以我们添加timer进Runloop之前可以通过timer的isValid方法判断是否可用.
如果invalidate的调用不在添加Runloop的线程，那么timer虽然会释放他持有的资源，但是它本身不会被释放，他所在的Runloop也不会被释放，也会导致内存泄漏。

timer是否准时

不准时

第一种不准时：有可能跳过去

线程在处理耗时的事情时会发生。
还有就是timer添加到的Runloop模式不是Runloop当前运行的模式，这种情况经常发生。

对于第一种情况我们不应该在timer上下功夫，而是应该避免这个耗时的工作。那么第二种情况，作为开发者这也是最应该去关注的地方，要留意，然后视情况而定是否将timer添加到Runloop多个模式。
虽然跳过去，但是，接下来的执行不会依据被延迟的时间加上间隔时间，而是根据之前的时间来执行。比如：
定时时间间隔为2秒，t1秒添加成功，那么会在t2、t4、t6、t8、t10秒注册好事件，并在这些时间触发。假设第3秒时，执行了一个超时操作耗费了5.5秒，则触发时间是：t2、t8.5、t10，第4和第6秒就被跳过去了，虽然在t8.5秒触发了一次，但是下一次触发时间是t10，而不是t10.5。

第二种不准时：不准点

比如上面说的t2、t4、t6、t8、t10，并不会在准确的时间触发，而是会延迟个很小的时间，原因也可以归结为2点：

RunLoop为了节省资源，并不会在非常准确的时间点触发
线程有耗时操作，或者其它线程有耗时操作也会影响

iOS7以后，timer 有个属性叫做 Tolerance(时间宽容度,默认是0)，标示了当时间点到后，容许有多少最大误差。
它只会在准确的触发时间到加上Tolerance时间内触发，而不会提前触发（是不是有点像我们的火车，只会晚点。。。）。另外可重复定时器的触发时间点不受Tolerance影响，即类似上面说的t8.5触发后，下一个点不会是t10.5，而是t10 + Tolerance。

NSTimer那些事

定时器：

定时器的一般用法

NSTimer添加到NSRunLoop

关于强引用的问题

打破循环引用

设置timer为weak

设置self为weakSelf

解决办法

`invalidate`方法有啥用

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