NSTimer 不用的时候为什么需要调用invalidate？

最近在调试 NSTimer，发现了一些有趣的东西，在此文分析研究一下。

问题

一个 viewController，持有了一个 timer, 当不需要这个 timer 的时候，能不能只调用 self.timer = nil;？

什么是 NSTimer？

根据 Apple 的开源代码 CFRunLoop.c 的定义，NSTimer 对应着一个 __CFRunLoopTimer 的结构体，具体代码如下：

__CFRunLoopTimer

struct __CFRunLoopTimer {
    CFRuntimeBase _base;
    uint16_t _bits;
    pthread_mutex_t _lock;
    CFRunLoopRef _runLoop;
    CFMutableSetRef _rlModes;
    CFAbsoluteTime _nextFireDate;
    CFTimeInterval _interval;       /* immutable */
    CFTimeInterval _tolerance;          /* mutable */
    uint64_t _fireTSR;          /* TSR units */
    CFIndex _order;         /* immutable */
    CFRunLoopTimerCallBack _callout;    /* immutable */
    CFRunLoopTimerContext _context; /* immutable, except invalidation */
};

可以看到 __CFRunLoopTimer 里面有一个CFRunLoopRef _runLoop，这个表示 timer 是属于哪一个 runLoop 的，而里面的CFMutableSetRef _rlModes则表示这个 timer 是在 runLoop 的哪些 mode（__CFRunLoopMode） 中生效。

同时我们也能看到 __CFRunLoopTimer（即 NSTimer） 使用的是 pthread_mutex_t 锁。

__CFRunLoopMode

struct __CFRunLoopMode {
    CFRuntimeBase _base;
    pthread_mutex_t _lock;  /* must have the run loop locked before locking this */
    CFStringRef _name;
    Boolean _stopped;
    char _padding[3];
    CFMutableSetRef _sources0;
    CFMutableSetRef _sources1;
    CFMutableArrayRef _observers;
    CFMutableArrayRef _timers;
    CFMutableDictionaryRef _portToV1SourceMap;
    __CFPortSet _portSet;
    CFIndex _observerMask;
#if USE_DISPATCH_SOURCE_FOR_TIMERS
    dispatch_source_t _timerSource;
    dispatch_queue_t _queue;
    Boolean _timerFired; // set to true by the source when a timer has fired
    Boolean _dispatchTimerArmed;
#endif
#if USE_MK_TIMER_TOO
    mach_port_t _timerPort;
    Boolean _mkTimerArmed;
#endif
#if DEPLOYMENT_TARGET_WINDOWS
    DWORD _msgQMask;
    void (*_msgPump)(void);
#endif
    uint64_t _timerSoftDeadline; /* TSR */
    uint64_t _timerHardDeadline; /* TSR */
};

从 __CFRunLoopMode 的源代码中， 我们可看到里面包含着一个CFMutableArrayRef _timers，也就是说 runLoopMode 有一个存放 timer 的数组，即当我们指定一个 timer 的 runLoopMode 的时候，[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode]， 会把这个 timer 放入相应的 runLoopMode 对象中。也就是说这个 runLoopMode 对象里面的 _timers 数组，会持有这个 timer 对象。这一点可以从 Xcode 的 Memory Graph中看到

1.jpg

当我们不需要一个 timer 的时候，我们是使用 NSTimer 的一个方法 invalidate 来进行解除所有和这个 timer 相关的持有关系。

同样我们也能看到 __CFRunLoopMode 使用的也是 pthread_mutex_t 锁。

回答前面的问题

当我有一个 viewController，持有了一个 timer, 我能不能只调用 self.timer = nil;?

不能，因为 self.timer = nil; 只是解除了 viewController 持有 timer，但是并没有解除 runLoopMode 里面的数组持有 timer 的关系，所以必须调用invalidate来解除所有和 timer 相关的关系。