深入理解CADisplayLink和NSTimer

今天写Demo的时候用到了NSTimer，然后脑子一热就把CADisplayLink的用法也写了一遍，就当是过一遍大脑凉快凉快。哈哈，快玩笑，直接上重点。

一、什么是CADisplayLink

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。
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。
简单地说，它就是一个定时器，每隔几毫秒刷新一次屏幕。

CADisplayLink的常用属性介绍

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。
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。
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。

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

(一)、 CADisplayLink的使用

1.创建方法

displayLink = CADisplayLink(target: self, selector: #selector(showImage))
// ios10之前是`frameInterval`.ios10之后是`preferredFramesPerSecond `
displayLink?.preferredFramesPerSecond = 1
        // 添加到RunLoop
displayLink?.add(to: RunLoop.current, forMode: .defaultRunLoopMode)

@objc func showImage() {
}

2.停止方法

// 停止
displayLink?.invalidate()
//从runloop中移除
displayLink?.remove(from: RunLoop.current, forMode: .defaultRunLoopMode)

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。

(二)、 NSTimer的使用

创建方法

timer = Timer.scheduledTimer(timeInterval: 0.1, target: self, selector: #selector(showImage), userInfo: nil, repeats: true)
@objc func showImage() {

}

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

释放方法

 timer?.invalidate()
 timer = nil

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。

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。
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:

timer = Timer(timeInterval: 0.1, target: self, selector: #selector(showImage), userInfo: nil, repeats: true)
RunLoop.current.add(timer!, forMode: .defaultRunLoopMode)

注意：必须加入Runloop, 否则不会调用showImage()函数

全部代码如下：

//
//  VC6.swift
//  iOS动画之显示层初级动画效果
//
//  Created by soliloquy on 2018/3/8.
//  Copyright © 2018年 soliloquy. All rights reserved.
//

import UIKit

class VC6: UIViewController {


    var imageView:UIImageView?
    var timer:Timer?
    var index:Int = 0
    var displayLink:CADisplayLink?

    override func viewDidLoad() {
        super.viewDidLoad()

        
        view.backgroundColor = UIColor.white
        
        imageView = UIImageView()
        imageView?.frame = view.bounds
        imageView?.contentMode = .scaleAspectFit
        view.addSubview(imageView!)
        
        // Timer
//        timer = Timer.scheduledTimer(timeInterval: 0.1, target: self, selector: #selector(showImage), userInfo: nil, repeats: true)
        
        timer = Timer(timeInterval: 0.1, target: self, selector: #selector(showImage), userInfo: nil, repeats: true)
        RunLoop.current.add(timer!, forMode: .defaultRunLoopMode)
        
////        CADisplayLink
//        displayLink = CADisplayLink(target: self, selector: #selector(showImage))
        displayLink?.preferredFramesPerSecond = 1
//        // 添加到RunLoop
//        displayLink?.add(to: RunLoop.current, forMode: .defaultRunLoopMode)
        
    }

    @objc func showImage() {
        imageView?.image = UIImage(named: "\(index)")
        index += 1
        if index == 67 {
//            timer?.invalidate()
//            timer = nil
            displayLink?.invalidate()
            displayLink?.remove(from: RunLoop.current, forMode: .defaultRunLoopMode)
            index -= 1
            imageView?.image = UIImage(named: "\(index)")
        }
    }

}

最后
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图片发自App