iOS-NSTimer的3种创建方式

Posted 2021-08-26 MinggeQingchun

在ios开发中，经常会用到定时器，iOS中常用的定时器有三种：NSTimer，CADisplayLink，GCD。

一、NSTimer创建定时器

 // 创建定时器 方式1
 NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:_target selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
// 停止定时器
[timer invalidate];

// 创建定时器 方式2
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
// 将定时器添加到runloop中，否则定时器不会启动
[[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

// 停止定时器
[timer invalidate];

方式1会自动将创建的定时器以默认方式添加到当前线程runloop中，而无需手动添加。但是在此种模式下，当滚动屏幕时runloop会进入另外一种模式，定时器会暂停，为了解决这种问题，可以像方式2那样把定时器添加到NSRunLoopCommonModes模式下。

方式1和方式2在设置后都会在间隔设定的时间（本例中设置为1s）后执行test方法，如果需要立即执行可以使用下面的代码。

[timer fire];

注意：NSTimer创建的定时器，使用时会造成循环引用（target对self做了强引用，self又对timer进行了强引用），从而导致内存泄漏。

解决NSTimer循环应用的方法：

1.合适的时机关闭定时器

#pragma mark - 第一种方法：合适的时机关闭定时器
- (void)didMoveToParentViewController:(UIViewController *)parent
{
    if (!parent) {
        [_timer invalidate];
        _timer = nil;
    }
}

2.更改target，并给target通过Runtime添加方法

// 添加属性
@property (nonatomic, strong) id target;

// 第二种方法
_target = [NSObject new];
class_addMethod([_target class], @selector(run), class_getMethodImplementation([self class], @selector(run)), "v@:");
_timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:_target selector:@selector(fire) userInfo:nil repeats:YES];

- (void)dealloc {
    if (_timer) {
        [_timer invalidate];
        _timer = nil;
    }
}

- (void)run
{
    NSLog(@"Hello");
}

3.通过使用NSProxy解决循环引用
新建一个FKProxy继承自NSProxy，添加属性target，实现方法

@property (nonatomic, weak) id target;

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel {
    return [self.target methodSignatureForSelector:sel];
}

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
    [invocation invokeWithTarget:self.target];
}

把timer的target改为FKProxy类型的对象

@property (nonatomic, strong) FKProxy *fkProxy;

_fkProxy = [FKProxy alloc]; //FKProxy只有alloc方法，没有init方法
_fkProxy.target = self;
_timer3 = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:_fkProxy selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

4.添加一个NSTimer的分类，使用block解决循环应用
分类实现方法

+ (NSTimer *)fk_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block {
    void (^inBlock)(void) = [block copy];
    return [self scheduledTimerWithTimeInterval:interval target:self selector:@selector(fk_blockHandle:) userInfo:inBlock repeats:repeats];
}

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

使用分类方法创建定时器

__weak typeof (self) weakSelf = self;
_timer4 = [NSTimer fk_scheduledTimerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
    __strong typeof (weakSelf) strongSelf = weakSelf;
    [strongSelf run];
}];

二、CADisplayLink创建定时器

// 创建displayLink
CADisplayLink *displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(run:)];
// 将创建的displayLink添加到runloop中，否则定时器不会执行
[displayLink addToRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];

// 停止定时器
[displayLink invalidate];
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.

调用时机:
CADisplayLink是一个和屏幕刷新率同步的定时器类。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，所以可以使用CADisplayLink做一些和屏幕操作相关的操作。

重要属性:

• frameInterval
  NSInteger类型的值，用来设置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。

• duration
  readOnly的CFTimeInterval值，表示两次屏幕刷新之间的时间间隔。需要注意的是，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：调用间隔时间 = duration × frameInterval。

三、GCD创建定时器

@property (nonatomic ,strong)dispatch_source_t timer; //  注意:此处应该使用强引用 strong
// GCDTimer
- (void)gcdTimerTest {
    // 1. 创建队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    // 2.创建GCD中的定时器
    /*
     第一个参数:创建source的类型 DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER:定时器
     第二个参数:0
     第三个参数:0
     第四个参数:队列
     */
    dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);

    // 3.设置定时的开始时间、间隔时间
    /*
     第一个参数:定时器对象
     第二个参数:DISPATCH_TIME_NOW 表示从现在开始计时
     第三个参数:间隔时间 GCD里面的时间最小单位为 纳秒
     第四个参数:精准度(表示允许的误差,0表示绝对精准)
     */
    dispatch_source_set_timer(timer, DISPATCH_TIME_NOW, 1 * NSEC_PER_SEC, 0 * NSEC_PER_SEC);

    // 4.设置定时器回调
    dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
        [self run];
    });

    // 5.启动定时器，默认是关闭的
    dispatch_resume(timer);

    self.timer = timer;
}

此处注意一定要强引用定时器 ，否则定时器执行到 } 后将会被释放，无定时效果。

GCD定时器时间非常精准，最小的定时时间可以达到1纳秒，所以用在非常精确的定时场合。

四、比较NSTimer，CADisplayLink，GCD

NSTimer与GCD相比较，NSTimer计时不准确，原因：

• RunLoop循环处理的时间
• 受RunLoop模式的影响

NSTimer与GCD是不同的

• 都是源，一个是RunLoop的源，一个Dispatch的源
• GCD timer不需要加入mode

总结

• GCD timer精度高
• GCD timer主线程执行会RunLoop影响，子线程不受影响
• GCD timer不受模式切换的影响

下面结合NSTimer来介绍 CADisplayLink，与NSTimer不同的地方有：

• 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如果在忙于别的调用，触发时间就会推迟到下一个runloop周期。更有甚者，在OS X v10.9以后为了尽量避免在NSTimer触发时间到了而去中断当前处理的任务，NSTimer新增了tolerance属性，让用户可以设置可以容忍的触发的时间范围。

• 4、使用场合
  从原理上不难看出， CADisplayLink 使用场合相对专一， 适合做界面的不停重绘，比如视频播放的时候需要不停地获取下一帧用于界面渲染。
  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。

demo地址：https://github.com/finleyang/FKTimer/