前言
在iOS开发中,我们使用定时器(timer
)的几率很高,系统中最常用的方式有GCD
中提供的timer接口和我们今天要讨论的NSTimer
。关于GCD
相关的接口,我们今天不讨论,我们接下来看看NSTimer
.
对于NSTimer
,我们都知道这家伙最让人深恶痛绝的,肯定就是它容易引起循环引用,造成内存泄漏,甚至在执行定时任务的时候导致crash。
我们接下将会分析NSTimer
是如何引起循环引用,并给出几种方案来破开这种循环引用状态。
NSTimer造成内存泄漏的原因
我们查看scheduledTimerWithTimeInterval:target:selector:userInfo:repeats:
和timerWithTimeInterval:target:selector:userInfo:repeats:
的接口文档,可以看到对target
的有这样的一句解释:
The timer maintains a strong reference to target until it (the timer) is invalidated.
哦豁!NSTimer
会对target
进行强持有,如果这个时候作为target
的对象(例如我们最常见的情况:UIViewController
)强持有NSTimer
,这就引起了循环引用。
既然引起了循环引用,那么在破开这个引用环之前,NSTimer
和target
都无法被释放,这就很合理了。
既然这样,我们就破开引用环。我们在必要的时候在target
中将NSTimer
置为nil
。这样是否就可以释放NSTimer
了呢?答案是:不行。有兴趣的同学可以试试,在NSTimer
的selector
中加一条打印,我们会发现这该死的打印根本不会自己停,直到你因为再也不想看到它而关掉调试为止。
在我们心态爆炸,一脸懵逼的时候,我们再看看官方文档对NSTimer
的一段介绍:
Timers work in conjunction with run loops. Run loops maintain strong references to their timers, so you don’t have to maintain your own strong reference to a timer after you have added it to a run loop.
这段话提到了一个关键点:在我们将NSTimer
加入到RunLoop
中之后,RunLoop
就会维持对NSTimer
的强引用。这也是不管我们是否在控制器中对NSTimer
进行强引用,在我们没有将NSTimer
进行invalidate
之前,NSTimer
都无法被释放的原因了。
说到invalidate
,我们看看官方文档对这个方法的介绍:
Stops the timer from ever firing again and requests its removal from its run loop.
我们可以看到invalidate
方法做了两个事情:1.停止了NSTimer
的定时事件。2.将NSTimer
从RunLoop
中移除。
看到这里是否是恍然大悟,原来NSTimer
得已被释放,最大的功臣是invalidate
方法,如果没有它,我们想从RunLoop
中移除NSTimer
可就是个麻烦的事了。
所以如果要释放NSTimer
,我么必须做到两件事:1.打破NSTimer
和target
的引用环。2.将NSTimer
从RunLoop
中移除,即调用NSTimer
的invalidate
方法。
NSTimer循环引用的解决方案
对于调用NSTimer
的invalidate
方法的必要性,默默告诫自己要加强注意之后,我们暂且不多做讨论了。我们回到循环引用的问题,下面给出几个解决方案:
- 手动释放
NSTimer
- 调用苹果系统API(iOS10以后支持)
- 使用
block
解决循环引用 - 使用中间件
NSProxy
解决循环引用
瞅准时机手动释放NSTimer
以UIViewController
持有NSTimer
为例,这里不管是强持有还是弱持有,都有RunLoop
强持有NSTimer
,NSTimer
强持有UIViewController
,这会导致UIViewController
不能自己释放。所以我们必须瞅准机会手动调用invalidate
方法,将NSTimer
释放掉。而这个时机嘛,具体的业务代码具体处理吧(手动阴险)。
下面给出一种最傻瓜式的处理方式:
- (void)viewWillAppear:(BOOL)animated {
[super viewWillAppear:animated];
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(handleTimer) userInfo:nil repeats:YES];
}
- (void)viewWillDisappear:(BOOL)animated {
[super viewWillDisappear:animated];
[self.timer invalidate];
self.timer = nil;
}
我想,嗯,这种方式真的很难满足我们各种复杂的业务场景,只能在最基本的情况下使用。这里列举出来,只是给出一种打破引用的方式(而已)。
调用苹果系统API(iOS10以后支持)
也许是苹果公司对NSTimer
的这种无法释放的问题再也看不过眼了,也许是某个苹果工程师在写代码的时候,是在是不想忍受这种心惊胆战的编码模式了。总之,在iOS10.0以后,NSTimer
类多了如下的两个接口:
+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block;
+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block;
我们可以看到,这两个接口不用传target
和selector
。这不就意味着NSTimer
不会强持有target
,这循环引用的问题不就在还没开始就被扼杀了嘛!
不过可惜的是,到iOS10才支持,目前我所处的项目都要支持到iOS9,这真是一个悲伤的故事(手动哭唧唧)。
类对象持有 -> 使用block解决循环引用
我们创建一个分类,代码如下:
@interface NSTimer (NoRetainCycleWithBlock)
+ (NSTimer *)nrc_timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti repeats:(BOOL)repeats block:(dispatch_block_t)block;
+ (NSTimer *)nrc_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(dispatch_block_t)block;
@end
@implementation NSTimer (NoRetainCycleWithBlock)
+ (NSTimer *)nrc_timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti repeats:(BOOL)repeats block:(dispatch_block_t)block {
return [self timerWithTimeInterval:ti target:self selector:@selector(nrc_blockHandler:) userInfo:[block copy] repeats:repeats];
}
+ (NSTimer *)nrc_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(dispatch_block_t)block {
return [self scheduledTimerWithTimeInterval:interval
target:self
selector:@selector(nrc_blockHandler:)
userInfo:[block copy]
repeats:repeats];
}
+ (void)nrc_blockHandler:(NSTimer *)timer {
dispatch_block_t block = timer.userInfo;
if (block) {
block();
}
}
@end
我们为NSTimer
添加了两个方法,以供开发者来创建NSTimer
。通过这两个方法创建NSTimer
的关键点如下:
-
NSTimer
的定时任务会以block
的形式进行回调。 -
NSTimer
的target
传入self
,这里的上下文环境是在类方法中,所以这里的self
是NSTimer
的类对象。即NSTimer
会持有NSTimer
的类对象(也就是NSTimer.class
)。 -
NSTimer
的userInfo
传入了block
的copy
,保证block
存在堆中。并且由于被NSTimer
持有,所以不会被释放。 -
NSTimer
的selector
传入了方法nrc_blockHandler:
,该方法中获取了timer.userInfo
,然后执行block
回调定时任务。
上面的代码获得了什么成果呢?
NSTimer
的target
换成了NSTimer
的类对象,而类对象一直存在于内存中,所以即便是循环引用了,造成的影响也不是很大。
但是我们需要注意一点是,当UIViewController
(即创建timer的地方)被释放而NSTimer
未被释放时,定时任务执行block
,此时有可能会造成访问野指针引起的崩溃问题。
所以,敲黑板啦!在UIViewController
的dealloc
中一定要记得调用invalidate
方法释放NSTimer
,以避免我们最最不想看到的崩溃!!!
消息转发 -> 使用中间件NSProxy
同样的,我们可以使用一个中间件,使NSTimer
强引用中间件,而中间件弱引用UIViewController
,从而打破引用环。
对于中间件,我们选用比NSObject
更为轻量级的NSProxy
。
中间件的实现代码如下:
@interface ORCWeakProxy : NSProxy
@property (nonatomic, readonly, weak) id target;
- (instancetype)initWithTarget:(id)target;
+ (instancetype)proxyWithTarget:(id)target;
@end
@implementation ORCWeakProxy
- (instancetype)initWithTarget:(id)target {
_target = target;
return self;
}
+ (instancetype)proxyWithTarget:(id)target {
return [[self.class alloc] initWithTarget:target];
}
- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector {
return [self.target respondsToSelector:aSelector];
}
// 转发目标选择器
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)selector {
return self.target;
}
// 函数执行器
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
void *null = NULL;
[invocation setReturnValue:&null];
}
// 方法签名的选择器
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel {
return [NSObject instanceMethodSignatureForSelector:@selector(init)];
}
@end
使用时的代码如下:
ORCWeakProxy *proxy = [ORCWeakProxy proxyWithTarget:aTarget];
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:ti
target:proxy
selector:aSelector
userInfo:nil
repeats:YES];
中间件的加入,使得NSTimer
的target
成为中间件,而中间件对UIViewController
是弱引用,所以UIViewController
可以被释放。
因为NSTimer
的target
成为中间件,所以NSTimer
在执行定时任务时,会调用中间件的selector
方法,然而中间件肯定是没有这个selector
方法的,所以我们需要在中间件中进行方法的转发。我们使用forwardingTargetForSelector:
使得响应selector
方法的对象转移为self.target
,即UIViewController
。
既然方法已经被转发了,后续的消息转发接口就不会被执行了,那么我们还有必要重写methodSignatureForSelector:
和forwardInvocation:
吗?
答案是:很有必要!。因为,当UIViewController
被释放之后,就会出现在target
上找不到selector
,如果不重写,那么恭喜你,崩溃等着你(手动坏笑)!不过这两个方法只要实现,随便写写就行,只要有,其它都不要求。
不过使用这种方式,有以下几点需要注意:
-
NSProxy
是一个虚类,所以我们无法直接使用,而是创建一个该类的子类。 - 重要的事情又来了,在
UIViewController
的dealloc
方法中,记得加上[self.timer invalidate]
,谢谢(手动微笑)!如果不手动释放NSTimer
,NSTimer
依旧会持续执行定时任务,虽然你看不到,但它就在那里执行。有兴趣的小伙伴可以在中间件的forwardInvocation:
打个断点试试。
中间件解决NSTimer
的循环引用问题的目的已经达到了。但是在每个使用的地方,都需要引入ORCWeakProxy
的头文件,这让我用起来有点不乐意啊!所以我们又添加一个NSTimer
分类,代码如下:
@interface NSTimer (NoRetainCycleWithProxy)
@end
@implementation NSTimer (NoRetainCycleWithProxy)
+ (void)load {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
[self orc_exchangeSelector:@selector(scheduledTimerWithTimeInterval:target:selector:userInfo:repeats:)
toSelector:@selector(orc_scheduledTimerWithTimeInterval:target:selector:userInfo:repeats:)];
[self orc_exchangeSelector:@selector(timerWithTimeInterval:target:selector:userInfo:repeats:)
toSelector:@selector(orc_timerWithTimeInterval:target:selector:userInfo:repeats:)];
});
}
+ (NSTimer *)orc_timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo {
return [self orc_timerWithTimeInterval:ti
target:[ORCWeakProxy proxyWithTarget:aTarget]
selector:aSelector
userInfo:userInfo
repeats:yesOrNo];
}
+ (NSTimer *)orc_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo {
return [self orc_scheduledTimerWithTimeInterval:ti
target:[ORCWeakProxy proxyWithTarget:aTarget]
selector:aSelector
userInfo:userInfo
repeats:yesOrNo];
}
@end
我们在分类里交换了创建NSTimer
的方法,在新的方法里来创建NSTimer
,并将中间件作为target
传给这个NSTimer
。这样,我们就可以无感知的使用中间件来解决NSTimer
的循环引用问题了(nice)!
其实写到这里,关于消息转发 -> 使用中间件NSProxy来处理NSTimer
的循环引用问题,就已经写完了。但是说实话,总是被提醒:要我们手动释放NSTimer
,否则就会造成内存泄漏!这让我怎么的都不是很爽。秉着如果觉得不爽,那就要让自己爽起来的态度,我又在中间件中加了一些小东西:
- 为
ORCWeakProxy
添加属性timer
。 - 在
forwardingTargetForSelector:
对target
进行判断,如果target
为nil
则认为target
已经被释放,这个时候就释放timer
。
代码片段如下:
@interface ORCWeakProxy : NSProxy
@property (nonatomic, readonly, weak) id target;
@property (nonatomic, weak) id timer;
- (instancetype)initWithTarget:(id)target;
+ (instancetype)proxyWithTarget:(id)target;
@end
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)selector {
// 如果发现target为nil后,就停掉timer
if (self.target == nil) {
[self.timer invalidate];
}
return self.target;
}
-
timer
属性使用weak
修饰,避免出现循环引用问题。 -
target
为nil
后,调用invalidate
方法释放timer
,那么就不需要再在考虑UIViewController
被释放,而NSTimer
没被释放的问题了(手动开心)。
以上,我们在使用NSTimer
时,只需要调用接口创建NSTimer
对象,并使用它满足我们的各种需求,而不再需要去关心,它会不会在满足我们的需求之后,对我们造成什么不好的影响了。
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