category + 替换target + 模仿新api = 循环引用远离NSTimer
前言
这篇文章的由来是当初去滴滴面试的时候，面试官小哥问的一个问题：如何避免NSTimer循环引用呢？第一反应就是在viewDidDisappear中invalidate掉timer；又追问：如果业务很复杂到你不能在viewDidDisappear中invalidate呢？当时心里还在暗暗疑问：什么业务能在VC都消失了还需要timer，但临时想了一下，还是大致说了一下利用中间对象解耦的方式。面试小哥表示赞同，并点了我一句：代理。
离开的路上稍微想了一下，发现确实不能完全依赖于控制器啊的viewDidDisappear之类的只有部分类才有的方法来执行timer的释放，因为timer不一定就放在VC中啊！所以需要创造一种能够通用的NSTimer的解耦方式，所以就有了这篇文章。
（PS：滴滴的面试小哥真的好腼腆好害羞啊~ 但态度什么的都超好~ 哈哈哈）
基于代理的实现方式
- NSTimer的需求对象创建协议，使用中间对象服从该协议；
- NSTimer的target为中间对象，selector为代理方法；
- 中间对象实现的代理方法中，需求对象执行NSTimer实际需要调用的方法。
详细来说下
NSTimer的需求对象创建协议：
@protocol PresentVCWeakTimerDelegate
- (void)useTimer:(NSTimer *)timer;
@end
需求对象生成timer，这里我们利用timer的userInfo来进行方法和参数的传递：
//此处可以将TimerManager生成一个单例模式，全局所有的timer的处理都可以由他来进行，但此处为了演示manager的释放，故如此实现。
//传入需求对象（一般就是当前self），注意此处被manager全局持有时，要使用weak修饰，不然manager和self相互持有，仍然无法释放。
TimerManager *manager = [[TimerManager alloc] initWithObj:self];
//千万不要讲self封入userInfo之中，因为timer和userInfo是强引用的关系，会破坏解耦的目的。
NSDictionary *userInfo = @{
@"SEL":NSStringFromSelector(@selector(dosth:)),
@"para":@{
@"name":@"XTShow",
@"age":@"18"
}
};
//此处的target是代理对象，selector是代理协议中的方法
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self.delegate selector:@selector(useTimer:) userInfo:userInfo repeats:YES];
中间对象要将自身设置为需求对象的代理对象，并实现代理方法：
- (instancetype)initWithObj:(NSObject *)obj
{
self = [super init];
if (self) {
self.delegateObj = obj;
if ([obj isKindOfClass:[PresentVC class]]) {
PresentVC *realobj = (PresentVC *)obj;
realobj.delegate = self;
}
}
return self;
}
代理方法中实际上是在让需求对象执行真正需要用timer里调用的方法：
-(void)useTimer:(NSTimer *)timer{
NSString *selStr = timer.userInfo[@"SEL"];
NSDictionary *para = timer.userInfo[@"para"];
SEL selector = NSSelectorFromString(selStr);
[self.delegateObj performSelector:selector withObject:para];
//performSelector会报黄色警告，如有介意，替代方法如下
//IMP imp = [self.delegateObj methodForSelector:selector];
//void (*func)(id,SEL,NSDictionary *) = (void *)imp;
//func(self.delegateObj,selector,para);
}
缺点：
需要使用NSTimer的类都要专门实现一个协议，稍微有点麻烦。
基于category的实现方式
期间我又拜读了學徒杨小胖的文章，发现了一种更简便易用的方式。但在一些小点上，还是有一些个人的看法，稍作修改后，总结出如下方案。
使用NSTimer的category，将timer的target从NSTimer需求对象替换成NSTimer类。
通过category新增的方法：
static NSString * const BlockKey = @"BlockKey";
typedef void(^SelectorBlock)(NSTimer *timer);
@interface NSTimer()
@property (nonatomic,copy) SelectorBlock block;
@end
@implementation NSTimer (CycleRetainGetOut)
+ (NSTimer *)XT_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti block:(void(^)(NSTimer *timer))block userInfo:(id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo {
NSTimer *timer = [self scheduledTimerWithTimeInterval:ti target:self selector:@selector(performBlock:) userInfo:userInfo repeats:yesOrNo];
timer.block = block;
return timer;
}
@end
其中的block就是需求对象需要执行的方法，而且此处我没有使用userInfo来传递block，而是在category中新增了一个block属性：
#import
- (void)setBlock:(SelectorBlock)block {
objc_setAssociatedObject(self, &BlockKey, block, OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (SelectorBlock)block {
return objc_getAssociatedObject(self, &BlockKey);
}
用他来传递block，保证需求对象的方法的执行：
+ (void)performBlock:(NSTimer *)timer {
if (timer.block) {
timer.block(timer);
}
}
同时保证userInfo这个参数不会被废掉。
在iOS10中，新增了3个含block的NSTimer初始化方法，而且自带防循环引用的“特效”！通过观察这三个api发现，他们会将timer作为block的参数提供给需求对象，因此，我也进一步将当前的timer放入了block，传递给需求对象，毕竟timer中还是有一些属性可能会使用到的。
总结以上，实际使用时，已经与官方api很相似了：
#import "NSTimer+CycleRetainGetOut.h"
__weak __typeof__(self)weakSelf = self;
self.timer = [NSTimer XT_scheduledTimerWithTimeInterval:1 block:^(NSTimer *timer) {
[weakSelf dosthWithTimer:timer];
} userInfo:@"useTimerInWeak" repeats:YES];
还有一点，就是
-(void)dealloc{
[self.timer invalidate];
}
的问题。在上面的两种方式中，都已经可以保证需求对象的正常释放和timer停止调用对象。但是仍然建议在dealloc方法中对timer进行invalidate处理。
从invalidate的官方注释中就可以发现：
This method is the only way to remove a timer from an NSRunLoop object.
...
If it was configured with target and user info objects, the receiver removes its strong references to those objects as well.
这个方法是唯一的能够将timer从runloop中移除的方式，而且还能解决userInfo的强引用问题。
我们只是解决了循环引用问题，而并没有处理timer与runloop的关系，因此invalidate方法还是建议调用的。
还有就是我看到很多教程中在invalidate后还会将timer=nil，个人认为这步其实是不需要的，因为通过log可以发现，self.timer在invalidate之后，已经置为null了，再nil一下，效果重复，不会起到其他作用。
以上就是让NSTimer远离循环引用的解决方案，
但是！
在测试的过程中，我还是遇到了一些问题，想与大家分享一下，也希望能有大神不吝赐教，为我指点迷津。
在常见的NSTimer解耦的文章中，都是在强调需求对象的释放，但是timer的释放呢？只是需求对象被释放和停止方法调用就能说明timer被释放了吗？
判断一个对象是否被释放，最直观的就是观察其dealloc方法是否被调用。
我通过两种方式来尝试获取NSTimer的dealloc方法：
1.创建NSTimer的子类
实践中会发现NSTimer的子类只能通过new来初始化，常规的scheduledTimerWithTimeInterval之类的初始化方法，使用后会直接崩溃。通过查阅资料1、资料2发现，NSTimer是一个“class cluster”，类簇，并不能创建子类；苹果的官方文档更加直白
Subclassing Notes
Do not subclass NSTimer
直接就不允许创建子类。
2.在category中通过method_exchangeImplementations交换dealloc
在NSTimer的category中，重写load方法，在其中交换dealloc和自定义方法。然后发现还是不会调用，个人认为，在category中被替换的dealloc方法并不是NSTimer类真正的dealloc方法，而是我们新增的一个方法，所以即使timer真的调用了dealloc方法，也不会走此处我们新增的这个dealloc。（还是category用得少啊。。。）
既然如此，那么我就采用微小问题巨大化的方式来看一下吧：创建10000个timer！
- (void)checkTimerRelease {
self.timerArray = [NSMutableArray array];
__weak __typeof__(self)weakSelf = self;
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
NSTimer *timer = [NSTimer XT_scheduledTimerWithTimeInterval:1 block:^(NSTimer *timer) {
[weakSelf dosth];
} userInfo:@"asd" repeats:YES];
[self.timerArray addObject:timer];
}
}
-(void)dealloc{
for (NSTimer *timer in self.timerArray) {
[timer invalidate];
}
}
果不其然！需求对象（此处为VC）能够正常释放，方法调用也停止了，但是！因为生产了10000个timer而增加的6MB左右的内存并没有释放掉。此处我又在猜想，是否timer = nil真的有释放内存的效果，还有承载timer的timerArray的大小在timer释放后是否还是那么大？所以又进行了修改：
-(void)dealloc{
for (NSTimer __strong *timer in self.timerArray) {
[timer invalidate];
timer = nil;
}
self.timerArray = nil;（或self.timerArray = [NSMutableArray array];）
}
事实证明，并木有用~
难道是基于category的方法有问题？用基于代理的方式来试验下。。。并不能将10000个都解耦，因为代理是一对一的。。。
那么就用最传统的公认的方式来尝试下：
- (void)checkTimerReleaseInTradition {
self.timerArray = [NSMutableArray array];
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(dosth) userInfo:nil repeats:YES];//即使此时repeats设置为NO，也不会释放内存
[self.timerArray addObject:timer];
}
}
-(void)viewDidDisappear:(BOOL)animated{
[super viewDidDisappear:animated];
for (NSTimer *timer in self.timerArray) {
[timer invalidate];
}
}
哎呦！内存还是没释放掉！
那么再用iOS10中的block系列api尝试下：
- (void)creatTimerInNewApi {
__weak __typeof__(self)weakSelf = self;
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
if (@available(iOS 10.0, *)) {
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
[weakSelf dosth];
}];
}
}
}
不行不行还是不行啊~内存仍没有释放掉。
难道这仍旧是引用的原因吗？不应该啊，需求对象已经释放掉了，谁还在引用着timer呢？难道是timer的特性?那么我们继续往表层走，不使用NSTimer了，直接使用最基本的NSObject。
- (void)newOBj {
self.timerArray = [NSMutableArray array];
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
NSObject *obj = [NSObject new];
[self.timerArray addObject:obj];
}
}
内存还是没完全释放掉！但应该是因为NSObject实例对象所需的内存空间很小，所以未被释放掉的内存空间也很小。
最后我又尝试了用@autoreleasepool将创建的对象还有数组都暴露进去，还是没有用。
那么此时问题就不应该局限于NSTimer或者循环引用的问题了，而是有一些我并不了解的内存管理机制：因为这里的对象的retain计数已经是0了，但并没有像当初学习的时候所说的，立即被释放掉，而是仍占用着内存；亦或是因为，我们在每次创建对象的时候，会有类似于记录的附加信息写入内存？个人认为不太可能，如果真是那样的话，那么记录的大小几乎与创建的对象一样大了，太夸张了。
总结
那么现在来看，上面的两种针对NSTimer的解耦方式是没有问题的，各位可以放心使用。
问题在于，对于大量对象的内存占用，系统内部到底是如何处理的呢？希望有大神能够指点迷津啊！万分感谢！
Demo