本文列举iOS的各种定时相关操作的使用方法，欢迎大家补充指教。主要包括：
- NSTimer
- GCD定时器
- dispatch_after
- (void)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)anArgument afterDelay:(NSTimeInterval)delay;
NSTimer
大名鼎鼎的NSTimer，之所以名气大，一个是从名字上看它就叫定时器，另一个就是使用的坑太多，也常常被拿来作为面试题，介绍相关内容的文章也比较多。我在这抛砖引玉，欢迎大家补充哈。
使用方法：
NSTimer的初始化方式有几下几种。我们注意到分为invocation和selector两种调用方式，其实这两种区别不大，一般我们用selector方式较为方便。
+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti invocation:(NSInvocation *)invocation repeats:(BOOL)yesOrNo;
+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti invocation:(NSInvocation *)invocation repeats:(BOOL)yesOrNo;
+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;
+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;
invocation方式
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSMethodSignature *signature = [[self class] instanceMethodSignatureForSelector:@selector(Timered:)];
NSInvocation* invocation = [NSInvocation invocationWithMethodSignature:signature];
invocation.target = self;
invocation.selector = @selector(Timered:);
NSTimer* timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 invocation:invocation repeats:YES];
}
- (void)Timered:(NSTimer*)timer {
NSLog(@"timer called");
}
selector方式：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSTimer* timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(Timered:) userInfo:nil repeats:YES];
}
- (void)Timered:(NSTimer*)timer {
NSLog(@"timer called");
}
scheduledTimerWith和timerWith和区别
那每种方式的调用接口又分为scheduledTimerWith和timerWith是为什么呢？这是因为NSTimer是加到runloop中执行的。看scheduledTimerWith的函数说明，创建并安排到runloop的default mode中。
Creates a timer and schedules it on the current run loop in the default mode.
如果我们调用的是timerWith接口，就需要自己加入runloop。
You must add the new timer to a run loop, using addTimer:forMode:.
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(Timered) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
一堆坑：
坑一：子线程启动定时器问题：
我们都知道iOS是通过runloop作为消息循环机制，主线程默认启动了runloop，可是子线程没有默认的runloop，因此，我们在子线程启动定时器是不生效的。
解决的方式也简单，在子线程启动一下runloop就可以了。
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
NSTimer* timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(Timered:) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];
});
坑二：runloop的mode问题：
我们注意到schedule方式启动的timer是add到runloop的NSDefaultRunLoopMode中，这就会出现其他mode时timer得不到调度的问题。最常见的问题就是在UITrackingRunLoopMode，即UIScrollView滑动过程中定时器失效。
解决方式就是把timer add到runloop的NSRunLoopCommonModes。UITrackingRunLoopMode和kCFRunLoopDefaultMode都被标记为了common模式，所以只需要将timer的模式设置为NSRunLoopCommonModes，就可以在默认模式和追踪模式都能够运行。
坑三：循环引用问题：
前两个都是小坑，因为对于大部分简单场景，是不会踩到的。但是循环引用问题，是每个使用者都会遇到的。
究其原因，就是NSTimer的target被强引用了，而通常target就是所在的控制器，他又强引用的timer，造成了循环引用。下面是target参数的说明：
target： The object to which to send the message specified by
aSelectorwhen the timer fires. The timer maintains a strong reference to this object until it (the timer) is invalidated.
在这里首先声明一下：不是所有的NSTimer都会造成循环引用。就像不是所有的block都会造成循环引用一样。以下两种timer不会有循环引用：
非repeat类型的。非repeat类型的timer不会强引用target，因此不会出现循环引用。
-
block类型的，新api。iOS 10之后才支持，因此对于还要支持老版本的app来说，这个API暂时无法使用。当然，block内部的循环引用也要避免。
/// - parameter: block The execution body of the timer; the timer itself is passed as the parameter to this block when executed to aid in avoiding cyclical references + (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block API_AVAILABLE(macosx(10.12), ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));
二次声明：不是解决了循环引用，target就可以释放了，别忘了在持有timer的类dealloc的时候执行invalidate。
NSTimer* timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(Timered:) userInfo:nil repeats:YES];
如上面代码，这个timer并没有被self引用，那么为什么self不会被释放呢？因为timer被加到了runloop中，timer又强引用了self，所以timer一直存在的话，self也不会释放。
好了，说了一大堆废话，下面说一下如何解决循环引用的问题。解决的主要方式就是打破timer对target的强引用。
方式一：来自《Effective Objective-C》第52条：别忘了NSTimer会保留其目标对象
先上代码：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
__weak id weakSelf = self;
NSTimer* timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer *timer) {
NSLog(@"block %@",weakSelf);
}];
}
@implementation NSTimer(BlockTimer)
+ (NSTimer*)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats blockTimer:(void (^)(NSTimer *))block{
NSTimer* timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:interval target:self selector:@selector(timered:) userInfo:[block copy] repeats:repeats];
return timer;
}
+ (void)timered:(NSTimer*)timer {
void (^block)(NSTimer *timer) = timer.userInfo;
block(timer);
}
@end
解释：将强引用的target变成了NSTimer的类对象。类对象本身是单例的，是不会释放的，所以强引用也无所谓。执行的block通过userInfo传递给定时器的响应函数timered:。循环引用被打破的结果是：
- timer的使用者强引用timer。
- timer强引用NSTimer的类对象。
- timer的使用者在block中通过weak的形式使用，因此是被timer弱引用。
方式二：NSProxy的方式
建立一个proxy类，让timer强引用这个实例，这个类中对timer的使用者target采用弱引用的方式，再把需要执行的方法都转发给timer的使用者。
@interface ProxyObject : NSProxy
@property (weak, nonatomic) id target;
+ (instancetype)proxyWithTarget:(id)target;
@end
@implementation ProxyObject
+ (instancetype)proxyWithTarget:(id)target {
ProxyObject* proxy = [[self class] alloc];
proxy.target = target;
return proxy;
}
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel{
return [self.target methodSignatureForSelector:sel];
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation{
SEL sel = [invocation selector];
if ([self.target respondsToSelector:sel]) {
[invocation invokeWithTarget:self.target];
}
}
@end
@implementation ProxyTimer
+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo{
NSTimer* timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:ti target:[ProxyObject proxyWithTarget: aTarget] selector:aSelector userInfo:userInfo repeats:yesOrNo];
return timer;
}
@end
方式三：封装timer，弱引用target
类似NSProxy的方式，建立一个桥接timer的实例，弱引用target，让timer强引用这个实例。
@interface NormalTimer : NSObject
@property (nonatomic, weak) id target;
@property (nonatomic) SEL selector;
@end
@implementation NormalTimer
- (void)dealloc{
NSLog(@"timer dealloc");
}
- (void)timered:(NSTimer*)timer{
[self.target performSelector:self.selector withObject:timer];
}
@end
@interface NSTimer(NormalTimer)
+ (NSTimer *)scheduledNormalTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;
@end
@implementation NSTimer(NormalTimer)
+ (NSTimer *)scheduledNormalTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo{
NormalTimer* normalTimer = [[NormalTimer alloc] init];
normalTimer.target = aTarget;
normalTimer.selector = aSelector;
NSTimer* timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:ti target:normalTimer selector:@selector(timered:) userInfo:userInfo repeats:yesOrNo];
return timer;
}
@end
GCD定时器
GCD中的Dispatch Source其中的一种类型是DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER，可以实现定时器的功能。注意的是需要把timer声明为属性，否则，由于这种timer并不是添加到runloop中的，直接就被释放了。
GCD定时器的好处是，他并不是加入runloop执行的，因此子线程也可以使用。也不会引起循环引用的问题。
WS(weakSelf);
timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_main_queue());
dispatch_source_set_timer(timer, DISPATCH_TIME_NOW, 5 * NSEC_PER_SEC, 1 * NSEC_PER_SEC);
dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
[weakSelf commentAnimation];
});
dispatch_resume(timer);
dispatch_after
dispatch_after内部也是使用的Dispatch Source。因此也避免了NSTimer的很多坑。
static inline void
_dispatch_after(dispatch_time_t when, dispatch_queue_t queue,
void *ctxt, void *handler, bool block)
{
dispatch_timer_source_refs_t dt;
dispatch_source_t ds;
uint64_t leeway, delta;
if (when == DISPATCH_TIME_FOREVER) {
#if DISPATCH_DEBUG
DISPATCH_CLIENT_CRASH(0, "dispatch_after called with 'when' == infinity");
#endif
return;
}
delta = _dispatch_timeout(when);
if (delta == 0) {
if (block) {
return dispatch_async(queue, handler);
}
return dispatch_async_f(queue, ctxt, handler);
}
leeway = delta / 10; //
if (leeway < NSEC_PER_MSEC) leeway = NSEC_PER_MSEC;
if (leeway > 60 * NSEC_PER_SEC) leeway = 60 * NSEC_PER_SEC;
// this function can and should be optimized to not use a dispatch source
ds = dispatch_source_create(&_dispatch_source_type_after, 0, 0, queue);
dt = ds->ds_timer_refs;
dispatch_continuation_t dc = _dispatch_continuation_alloc();
if (block) {
_dispatch_continuation_init(dc, ds, handler, 0, 0, 0);
} else {
_dispatch_continuation_init_f(dc, ds, ctxt, handler, 0, 0, 0);
}
// reference `ds` so that it doesn't show up as a leak
dc->dc_data = ds;
_dispatch_trace_continuation_push(ds->_as_dq, dc);
os_atomic_store2o(dt, ds_handler[DS_EVENT_HANDLER], dc, relaxed);
if ((int64_t)when < 0) {
// wall clock
when = (dispatch_time_t)-((int64_t)when);
} else {
// absolute clock
dt->du_fflags |= DISPATCH_TIMER_CLOCK_MACH;
leeway = _dispatch_time_nano2mach(leeway);
}
dt->dt_timer.target = when;
dt->dt_timer.interval = UINT64_MAX;
dt->dt_timer.deadline = when + leeway;
dispatch_activate(ds);
}
- 计算delta = _dispatch_timeout(when)；如果时间到直接dispatch_async执行。
- dispatch_source_create创建source，并赋值给dispatch_continuation_t，dispatch_continuation_t会控制执行异步操作，将后续的时间上的操作都赋值给source的ds_timer_refs，并激活这个source。
performSelector：after
这种方式通常是用于在延时后去处理一些操作，其内部也是基于将timer加到runloop中实现的。因此也存在NSTimer的关于子线程runloop的问题。
这种调用方式的好处是可以取消。
- (void)cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector object:(nullable id)anArgument;
延时一次操作的选择：
几种方式都是定时器，都可以实现延时操作。综合相比：如果只是单独一次的延时操作，NSTimer和GCD的定时器都显得有些笨重。performSelector方式比较合适，但是又收到了子线程runloop的限制。因此，dispatch_after是最优的选择。
延时的取消操作：：
以上几种方式都可以实现取消操作。
- NSTimer可以通过invalidate来停止定时器。
- GCD的定时器可以调用dispatch_suspend来挂起。
- performSelector：after可以通过cancelPreviousPerformRequestsWithTarget取消。
- dispatch_after可以通过dispatch_block_cancel来取消。
self.delayStartBlock = dispatch_block_create(0, ^{
NSLog(@"把我取消");
});
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(),self.delayStartBlock);
dispatch_block_cancel(self.delayStartBlock);
链接：https://www.jianshu.com/p/ca579c502894
补充CADisplayLink
-(void)startTimer {
[self invalidateTimer];
self.displayTimer = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(captureView:)];
if (@available(iOS 10.0, *)) {
self.displayTimer.preferredFramesPerSecond = desiredFrameRate;
} else {
self.displayTimer.frameInterval = displayLinkFrameRate / desiredFrameRate;
}
[self.displayTimer addToRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSRunLoopCommonModes];
self.displayTimer.paused = [UIApplication sharedApplication].applicationState == UIApplicationStateBackground；
}
-(void)invalidateTimer{
if(self.displayTimer){
[self.displayTimer invalidate];
self.displayTimer = nil;
}
}