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本文將為大家說明NSTimer定時器進階 詳細介紹，循環引用分析與解決的說明，具體操作請看面的內容

引言

定時器：A timer waits until a certain time interval has elapsed and then fires, sending a specified message to a target object. 翻譯如下：在固定的時間間隔被觸發，然後給指定目標發送消息。總結為三要素吧：時間間隔、被觸發、發送消息(執行方法)

按照官方的描述，我們也確實是這麼用的；但是裡面有很多細節，你是否了解呢？

它會被添加到runloop，否則不會運行，當然添加的runloop不存在也不會運行； 還要指定添加到的runloop的哪個模式，而且還可以指定添加到runloop的多個模式，模式不對也是不會運行的 runloop會對timer有強引用，timer會對目標對象進行強引用(是否隱約的感覺到坑了。。。) timer的執行時間並不准確，系統繁忙的話，還會被跳過去 invalidate調用後，timer停止運行後，就一定能從runloop中消除嗎，資源？？？？

呵呵。。。下面會解決這些問題

定時器的一般用法

控制器中添加定時器，例如：

- (void)viewDidLoad {
    NSTimer *timer = [[NSTimer alloc] initWithFireDate:[NSDate date] interval:1 target:self selector:@selector(timerFire) userInfo:nil repeats:YES];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    self.timer = timer;
}

- (void)timerFire {
    NSLog(@"timer fire");
}

上面的代碼就是我們使用定時器最常用的方式，可以總結為2個步驟：創建，添加到runloop

系統提供了8個創建方法，6個類創建方法，2個實例初始化方法。

有三個方法直接將timer添加到了當前runloop default mode，而不需要我們自己操作，當然這樣的代價是runloop只能是當前runloop，模式是default mode:

+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti invocation:(NSInvocation *)invocation repeats:(BOOL)yesOrNo;

+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;

+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block;

下面五種創建，不會自動添加到runloop，還需調用addTimer:forMode:：

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block;

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti invocation:(NSInvocation *)invocation repeats:(BOOL)yesOrNo;

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;

- (instancetype)initWithFireDate:(NSDate *)date interval:(NSTimeInterval)ti target:(id)t selector:(SEL)s userInfo:(id)ui repeats:(BOOL)rep;

- (instancetype)initWithFireDate:(NSDate *)date interval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block;

對上面所有方法參數做個說明：

ti(interval)：定時器觸發間隔時間，單位為秒，可以是小數。如果值小於等於0.0的話，系統會默認賦值0.1毫秒 invocation：這種形式用的比較少，大部分都是block和aSelector的形式 yesOrNo(rep)：是否重復，如果是YES則重復觸發，直到調用invalidate方法；如果是NO，則只觸發一次就自動調用invalidate方法 aTarget(t)：發送消息的目標，timer會強引用aTarget，直到調用invalidate方法 aSelector(s)：將要發送給aTarget的消息,如果帶有參數則應：- (void)timerFireMethod:(NSTimer *)timer聲明 userInfo(ui)：傳遞的用戶信息。使用的話，首先aSelector須帶有參數的聲明，然後可以通過[timer userInfo]獲取，也可以為nil，那麼[timer userInfo]就為空 date：觸發的時間，一般情況下我們都寫[NSDate date]，這樣的話定時器會立馬觸發一次，並且以此時間為基准。如果沒有此參數的方法，則都是以當前時間為基准，第一次觸發時間是當前時間加上時間間隔ti block：timer觸發的時候會執行這個操作，帶有一個參數，無返回值

添加到runloop，參數timer是不能為空的，否則拋出異常

- (void)addTimer:(NSTimer *)timer forMode:(NSRunLoopMode)mode;

另外，系統提供了一個- (void)fire;方法，調用它可以觸發一次：

對於重復定時器，它不會影響正常的定時觸發 對於非重復定時器，觸發後就調用了invalidate方法，既使正常的還沒有觸發 NSTimer添加到NSRunLoop

如同引言中說的那樣，timer必須添加到runloop才有效，很明顯要保證兩件事情，一是runloop存在(運行)，另一個才是添加。確保這兩個前提後，還有runloop模式的問題。

一個timer可以被添加到runloop的多個模式，比如在主線程中runloop一般處於NSDefaultRunLoopMode，而當滑動屏幕的時候，比如UIScrollView或者它的子類UITableView、UICollectionView等滑動時runloop處於UITrackingRunLoopMode模式下，因此如果你想讓timer在滑動的時候也能夠觸發，就可以分別添加到這兩個模式下。或者直接用NSRunLoopCommonModes一個模式集，包含了上面的兩種模式。

但是一個timer只能添加到一個runloop(runloop與線程一一對應關系，也就是說一個timer只能添加到一個線程)。如果你非要添加到多個runloop，則只有一個有效

關於強引用的問題

還是經常使用到的代碼

- (void)viewDidLoad {
    // 代碼標記1
    NSTimer *timer = [[NSTimer alloc] initWithFireDate:[NSDate date] interval:1 target:self selector:@selector(timerFire) userInfo:nil repeats:YES];
    // 代碼標記2
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    // 代碼標記3
    self.timer = timer;
}

- (void)timerFire {
    NSLog(@"timer fire");
}

假設代碼中的視圖控制器由UINavigationController管理，且self.timer是strong類型，則強引用可以表示如下：

上面有四根強引用線，它們是如何產生的呢，這個也必須搞清楚？

L1：這個簡單，nav push 控制器的時候會強引用，即在push的時候產生； L2：是在代碼標記3的位置產生； L3：是在代碼標記1的位置產生，至此L2與L3已經產生了循環引用，雖然timer還沒有添加到runloop L4：是在代碼標記2的位置產生

根據上圖就很清晰了，我們經常說到timer與self會造成循環引用，並不是因為runloop引起，而是timer本身會對self有強引用。

invalidate方法

invalidate方法有2個功能：一是將timer從runloop中移除，那麼圖中的L4就消失，二是timer本身也會釋放它持有資源，比如target、userinfo、block(關於block強引用self具體參考這裡：http://www.cnblogs.com/mddblog/p/4754190.html)，那麼強引用L3就消失。如果self.timer是weak引用，也就是L2是弱引用，那麼timer的引用計數就為0了，timer本身也就被釋放了。如果你此時又調用addTimer:forMode:則會拋異常，因為timer為nil，因此當控制器使用weak方式引用timer時，應注意這點

之後的timer也就永遠無效了，調用它的getter方法isValid返回是NO，即使你再次將它正確的添加到runloop，也不會觸發，因為timer已對target、block釋放了。

timer只有這一個方法可以完成此操作，所以我們取消一個timer必須要調用此方法。而在添加到runloop前，可以使用它的getter方法isValid來判斷，一個是防止為nil，另一個是防止為無效。

然而就像引言中說的那個聳人聽聞的問題一樣，invalidate方法調用必須在timer添加到的runloop所在的線程，如果不在的話：雖然timer本身會釋放掉它自己持有的資源比如target、userinfo、block，圖中的L3會消失。但是runloop不會釋放timer，即圖中的L4不會消失，假設，self被pop了-->L1無效-->self引用計數為0,self釋放-->L2也消失。此時就剩runloop、timer、L4，timer也就永遠不會釋放了，造成內存洩露。

下面不得不面對另一個問題，runloop退出或者本身被釋放不就可以了嗎？？？

這才真心是一個頭疼的問題：是的，沒錯，runloop退出甚至自身釋放後，L4消失，timer也就釋放了。。。可以參考之前那篇關於runloop退出釋放的問題NSRunLoop原理詳解——不再有盲點：http://www.jianshu.com/p/4263188ed940

這裡補充一點，timer沒有被釋放，那麼它會作為runloop的輸入源，從而阻止runloop的退出(runloop的退出是會釋放掉timer的)。

只關心runloop的退出就好，至於釋放就別深究了，或者就當它不釋放(我的理解是隨著線程釋放而釋放)

關於強引用再舉個常見例子

重復的添加timer，例如下面的代碼：

// 無論self.timer是strong還是weak
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    self.timer = [[NSTimer alloc] initWithFireDate:[NSDate date] interval:2 target:self selector:@selector(timerHandle) userInfo:nil repeats:YES];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:self.timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}

每點擊一次屏幕就會添加一次，就會造成重復添加，你的timerHandle方法會被調用多次，添加幾次就調用幾次。。。

假設點擊了2次屏幕，即創建2了個timer，我們標記為t1,t2。我們分析一下：第二次的時候，self.timer引用t2，雖然不在引用t1但是，runloop還在引用它，所以不會釋放，不用說t2也是不會釋放的。

那麼如何解決呢？setter方法裡面調用invalidate即可：

- (void)setTimer:(NSTimer *)timer {
    [_timer invalidate];
    _timer = timer;
}

其實記住兩條即可

timer不用了，一定要調用invalidate 一般是target釋放的同時，才會知道timer不用了，那麼怎麼捕獲target被釋放了呢？dealloc方法肯定是不行的。如果是控制器的話可以嘗試監聽pop方法的調用(nav的代理)，viewDidDisappear方法裡面(但要記著，再次展示的時候從新添加。。。)

不調用invalidate方法，target是不會被釋放的，因為圖中的L4，L3一直存在

timer執行是否准時

不准時！

第一種不准時：有可能跳過去 線程處理比耗時的事情時會發生 還有就是timer添加到的runloop模式不是runloop當前運行的模式，這種情況經常發生。

對於第一種情況我們不應該在timer上下功夫，而是應該避免這個耗時的工作。那麼第二種情況，作為開發者這也是最應該去關注的地方，要留意，然後視情況而定是否將timer添加到runloop多個模式

雖然跳過去，但是，接下來的執行不會依據被延遲的時間加上間隔時間，而是根據之前的時間來執行。比如：

定時時間間隔為2秒，t1秒添加成功，那麼會在t2、t4、t6、t8、t10秒注冊好事件，並在這些時間觸發。假設第3秒時，執行了一個超時操作耗費了5.5秒，則觸發時間是：t2、t8.5、t10，第4和第6秒就被跳過去了，雖然在t8.5秒觸發了一次，但是下一次觸發時間是t10，而不是t10.5。

第二種不准時：不准點

比如上面說的t2、t4、t6、t8、t10，並不會在准確的時間觸發，而是會延遲個很小的時間，原因也可以歸結為2點：

RunLoop為了節省資源，並不會在非常准確的時間點觸發 線程有耗時操作，或者其它線程有耗時操作也會影響

以我來講，從來沒有特別准的時間，

IOS7以後，Timer 有個屬性叫做 Tolerance (時間寬容度,默認是0)，標示了當時間點到後，容許有多少最大誤差。

它只會在准確的觸發時間到加上Tolerance時間內觸發，而不會提前觸發（是不是有點像我們的火車，只會晚點。。。）。另外可重復定時器的觸發時間點不受Tolerance影響，即類似上面說的t8.5觸發後，下一個點不會是t10.5,而是t10 + Tolerance，不讓timer因為Tolerance而產生漂移(突然想起嵌入式令人頭疼的溫漂)。

其實對於這種不准點，對我們開發影響並不大（基本是毫秒妙級別以下的延遲），很少會用到非常准點的情況。

GCD定時器簡單介紹

其實這種我們平時也經常用（一次性定時）：

void dispatch_after(dispatch_time_t when, dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

when接受兩種類型參數：dispatch_time相對時間，相對系統的時間，比如上面相對於DISPATCH_TIME_NOW；dispatch_walltime是絕對時間，比如某年月日某時分秒。。。之後由GCD幫我們計算一個相對時間。下面說下dispatch_time，支持納秒級別

dispatch_time_t when = dispatch_time (DISPATCH_TIME_NOW, 1);// 還沒這麼用過1納秒的延遲

應該很准確了，但是定時時間到後只是將block添加到指定的queue，去執行。這樣的話，執行時間也是不保證的，首先執行線程要等待內核的調度，其次執行線程正好沒有其它事情做。如果還需要創建線程的話，就更浪費時間了。所以這個也是不符合我們期望的

when也支持DISPATCH_TIME_NOW，但是這樣就沒意義了，不如直接調用dispatch_async。而至於DISPATCH_TIME_FOREVER就更。。。

重復性定時，代碼示例如下：

// 需要強引用
@property (nonatomic, strong)dispatch_source_t gcdTime;

- (void)gcdTimerTest {
    // 這裡需要強引用
    self.gcdTime = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_global_queue(0, 0));
    // 開始時間支持納秒級別
    dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)2 * NSEC_PER_SEC);
    // 2秒執行一次
    uint64_t dur = (uint64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC);
    // 最後一個參數是允許的誤差，即使設為零，系統也會有默認的誤差
    dispatch_source_set_timer(self.gcdTime, start, dur, 0);
    // 設置回調
    dispatch_source_set_event_handler(self.gcdTime, ^{
        NSLog(@"---%@---%@",[NSThread currentThread],self);
    });
    dispatch_resume(self.gcdTime);
}

取消定時器：dispatch_cancel(self.gcdTimer);，取消後再次調用dispatch_source_set_timer是沒有用的。self.gcdTimer已不可用

雖然支持納秒級別，但是定時也是不准的，上面的例子使用的是dispatch_get_global_queue隊列，執行線程也是不確定的。所以在實際開發中這種很少用，好處是它不受runloop mode限制

以上就是這篇文章的全部內容了，希望大家能夠喜歡。

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