Objective-C三種定時器CADisplayLink / NSTimer / GCD的使用

OC中的三種定時器：CADisplayLink、NSTimer、GCD

 

我們先來看看CADiskplayLink, 點進頭文件里面看看， 用注釋來說明下

@interface CADisplayLink : NSObject
{
@private
  void *_impl;　　//指針
}

+ (CADisplayLink *)displayLinkWithTarget:(id)target selector:(SEL)sel;
//唯一一個初始化方法

- (void)addToRunLoop:(NSRunLoop *)runloop forMode:(NSRunLoopMode)mode;
//將創建好點實例添加到RunLoop中

- (void)removeFromRunLoop:(NSRunLoop *)runloop forMode:(NSRunLoopMode)mode;
//從RunLoop中移除

- (void)invalidate;
//銷毀實例

@property(readonly, nonatomic) CFTimeInterval timestamp;　　 //上一次Selector被調用到時間， 只讀
@property(readonly, nonatomic) CFTimeInterval duration;　　　//屏幕刷新時間間隔， 目前iOS刷新頻率是60HZ, 所以刷新時間間隔是16.7ms

@property(readonly, nonatomic) CFTimeInterval targetTimestamp CA_AVAILABLE_IOS_STARTING(10.0, 10.0, 3.0);
//下一次被調用到時間

@property(getter=isPaused, nonatomic) BOOL paused;　　//設置為YES的時候會暫停事件的觸發

@property(nonatomic) NSInteger frameInterval　　　　　　
  CA_AVAILABLE_BUT_DEPRECATED_IOS (3.1, 10.0, 9.0, 10.0, 2.0, 3.0, "use preferredFramesPerSecond");

//事件觸發間隔。是指兩次selector觸發之間間隔幾次屏幕刷新，默認值為1，也就是說屏幕每刷新一次，執行一次selector，這個也可以間接用來控制動畫速度

@property(nonatomic) NSInteger preferredFramesPerSecond CA_AVAILABLE_IOS_STARTING(10.0, 10.0, 3.0); 
//每秒現實多少幀

@end

從頭文件來看CADisplayLink的使用還是挺簡單的， 下面上代碼：

- (void)viewDidLoad {
    
    [super viewDidLoad];
    
    self.displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self
                                                   selector:@selector(logCount)];

    self.displayLink.frameInterval  = 2;    //屏幕刷新2次調用一次Selector
    
    [self.displayLink addToRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSRunLoopCommonModes];
    
}


- (void)logCount {
    
    self.count ++;
    NSLog(@"Count = %ld", self.count);
    
    if (self.count > 99) {
        
        self.count = 0;
        [self.displayLink invalidate]; //直接銷毀
    }
}

代碼很簡單就不做說明了

需要注意的是CADisplayLink必須要添加到可以執行的RunLoop中才會執行， 當添加到某一個RunLoop后如果該RunLoop暫停或者該RunLoop的Model改變了， 計時器也會暫停

比如我們給TableView添加計時器到當前RunLoop的NSDefaultRunLoopMode model中， 當屏幕一半顯示時計時器可以正常調用， 但當我們用手滑動TableView時， 計時器就會暫停。

因為當滑動時, RunLoop會進入到UITrackingRunLoopMode

所以當我們發現計時器沒有運行時， 可以檢查下是否有加入到正確的mode中

那我們來說一下runloop的幾種mode：

• Default模式

定義：NSDefaultRunLoopMode (Cocoa) kCFRunLoopDefaultMode (Core Foundation)

描述：默認模式中幾乎包含了所有輸入源(NSConnection除外),一般情況下應使用此模式。

• Connection模式

定義：NSConnectionReplyMode(Cocoa)

描述：處理NSConnection對象相關事件，系統內部使用，用戶基本不會使用。

• Modal模式

定義：NSModalPanelRunLoopMode(Cocoa)

描述：處理modal panels事件。

• Event tracking模式

定義：UITrackingRunLoopMode(iOS)
NSEventTrackingRunLoopMode(cocoa)

描述：在拖動loop或其他user interface tracking loops時處於此種模式下，在此模式下會限制輸入事件的處理。例如，當手指按住UITableView拖動時就會處於此模式。

• Common模式

定義：NSRunLoopCommonModes (Cocoa) kCFRunLoopCommonModes (Core Foundation)

描述：這是一個偽模式，其為一組run loop mode的集合，將輸入源加入此模式意味着在Common Modes中包含的所有模式下都可以處理。在Cocoa應用程序中，默認情況下Common Modes包含default modes,modal modes,event Tracking modes.可使用CFRunLoopAddCommonMode方法向Common Modes中添加自定義modes。

注：iOS中僅NSDefaultRunLoopMode，UITrackingRunLoopMode，NSRunLoopCommonModes三種可用mode。

 

CADisplayLink

基本用法剛剛介紹過。

優勢：依托於設備屏幕刷新頻率觸發事件，所以其觸發時間上是最准確的。也是最適合做UI不斷刷新的事件，過渡相對流暢，無卡頓感。

缺點：

• 由於依托於屏幕刷新頻率，若果CPU不堪重負而影響了屏幕刷新，那么我們的觸發事件也會受到相應影響。
• selector觸發的時間間隔只能是duration的整倍數。
• selector事件如果大於其觸發間隔就會造成掉幀現象。
• CADisplayLink不能被繼承。

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下面說說NSTImer, 一樣我們直接看頭文件並用注釋說明

@interface NSTimer : NSObject

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti invocation:(NSInvocation *)invocation repeats:(BOOL)yesOrNo;
//實例化方法， 響應事件用的NSInvocation, 需要手動添加到RunLoop中才會生效

+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti invocation:(NSInvocation *)invocation repeats:(BOOL)yesOrNo;
//實例化方法， 響應事件用的NSIvocation, 系統為自動幫你將timer添加到currentRunLoop中，defaultMode

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;
//實例化方法, 響應事件用的PerformanceSelector, userInfo中可以用來傳參數，需要手動添加到RunLoop中

+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;
//實例化方法，響應事件用的PerformanceSelector, userInfo可以用來傳遞參數， 系統會自動幫你將timer添加到currentRunLoop中, defaultMode

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block API_AVAILABLE(macosx(10.12), ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));
//實例化方法, 以block的方式傳入要執行的內容, 需要手動添加到RunLoop中

+ (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));
//實例化方法， 以block的方式傳入要執行的內容，系統會自動幫你將timer添加到currentRunLoop中，defaultMode

- (instancetype)initWithFireDate:(NSDate *)date interval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer *timer))block API_AVAILABLE(macosx(10.12), ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));
//跟上面類似， 只是多指定了一個開始時間

- (instancetype)initWithFireDate:(NSDate *)date interval:(NSTimeInterval)ti target:(id)t selector:(SEL)s userInfo:(nullable id)ui repeats:(BOOL)rep NS_DESIGNATED_INITIALIZER;
//跟上面類似， 只是多指定了一個開始時間

- (void)fire;　　//立即執行一次定時器方法， 注意不是立即開啟定時器

@property (copy) NSDate *fireDate;　　//當前事件的觸發事件， 一般用來做暫停和恢復
@property (readonly) NSTimeInterval timeInterval;　　//只讀屬性， 獲取當前timer的觸發間隔

@property NSTimeInterval tolerance NS_AVAILABLE(10_9, 7_0);  //允許的誤差值

- (void)invalidate; //立即銷毀timer
@property (readonly, getter=isValid) BOOL valid;  //只讀屬性， 獲取當前timer是否有效

@property (nullable, readonly, retain) id userInfo; //只讀屬性， 初始化時傳入的用戶參數

@end

NSTimer的內容相對多一些但也更加靈活， 有一個地方需要注意的是timer開頭的實例化方法需要手動添加到RunLoop, Schedule開頭的會由系統幫你添加到RunLoop

• fireDate，設置當前timer的事件的觸發時間。通常我們使用這個屬性來做計時器的暫停與恢復。

///暫停計時器 self.timer.fireDate = [NSDate distantFuture]; ///恢復計時器 self.timer.fireDate = [NSDate distantPast];

• tolerance，允許誤差時間。我們知道NSTimer事件的觸發事件是不准確的，完全取決於當前runloop處理的時間。如果當前runloop在處理復雜運算，則timer執行時間將會被推遲，直到復雜運算結束后立即執行觸發事件，之后再按照初始設置的節奏去執行。當設置tolerance之后在允許范圍內的延遲可以觸發事件，超過的則不觸發。默認是時間間隔的1/10

 

網上很多人對fire方法的解釋其實並不正確。fire並不是立即激活定時器，而是立即執行一次定時器方法。

當加入到runloop中timer不需要激活即可按照設定的時間觸發事件。fire只是相當於手動讓timer觸發一次事件。

如果timer設置的repeat為NO，則fire之后timer立即銷毀。

如果timer的repeat為YES，則到了之前設置的時間他依舊會按部就班的觸發事件。

fire只是單獨觸發了一次事件，並不影響原timer的節奏。

• 關於invalid方法

我們知道NSTimer使用的時候如果不注意的話，是會造成內存泄漏的。原因是我們生成實例的時候，會對控制器retain一下。如果不對其進行管理則VC的永遠不會引用計數為零，進而造成內存泄漏。

所以，當我們不需要的timer的時候，請如下操作：

[self.timer invalid]; self.timer = nil;

這樣Timer會對VC進行一次release。所以一定不要忘記調用invalid方法。

順便提一句，如果生成timer實例的時候repeat為NO，那當觸發事件結束后，系統也會自動調用invalid一次。

 

NSTimer的優勢：使用相對靈活，應用廣泛

劣勢：受runloop影響嚴重，同時易造成內存泄漏（調用invalid方法解決）

 

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下面說說GCD計時器：dispatch_source_t

其實dispatch_source_t說為計時器不完全正確， 它實際上是GCD給我們用的一個源對象

還是先直接上代碼:

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@property (nonatomic, assign)   NSInteger count;
@property (nonatomic, strong)   dispatch_source_t tTimer;  //GCD計時器一定要設置為成員變量， 否則會立即釋放

@end

@implementation ViewController

@synthesize tTimer;

- (void)viewDidLoad {
    
    [super viewDidLoad];
    
    //創建GCD timer資源， 第一個參數為源類型， 第二個參數是資源要加入的隊列
    self.tTimer = \
    dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_main_queue());
    
    //設置timer信息， 第一個參數是我們的timer對象， 第二個是timer首次觸發延遲時間， 第三個參數是觸發時間間隔， 最后一個是是timer觸發允許的延遲值， 建議值是十分之一
    dispatch_source_set_timer(self.tTimer,
                              dispatch_walltime(NULL, 0 * NSEC_PER_SEC),
                              0.32 * NSEC_PER_SEC,
                              0);
    
    //設置timer的觸發事件
    dispatch_source_set_event_handler(self.tTimer, ^{
        
        [self logCount];
    });
    
    //激活timer對象
    dispatch_resume(self.tTimer);
}


- (void)logCount {
    
    self.count ++;
    NSLog(@"Count = %ld", self.count);
    
    if (self.count > 99) {
        
        self.count = 0;
        //暫停timer對象
        dispatch_suspend(self.tTimer);
        
        //銷毀timer, 注意暫停的timer資源不能直接銷毀， 需要先resume再cancel， 否則會造成內存泄漏
        //dispatch_source_cancel(self.tTimer);
    }
}

注釋已經很清楚了， 就不再逐條解釋(上面代碼會呦循環引用的問題， 大家自己改下)

需要注意的是， GCD timer資源必須設定為成員變量， 否則會在創建完畢后立即釋放

suspend掛起或暫停后的timer要先resume才能cancel， 掛起的timer直接cancel會造成內存泄漏

 

GCDTimer的優勢：不受當前runloopMode的影響。
劣勢：雖然說不受runloopMode的影響，但是其計時效應仍不是百分之百准確的。

另外，他的觸發事件也有可能被阻塞，當GCD內部管理的所有線程都被占用時，其觸發事件將被延遲。

 

好吧GCD我也沒用玩轉， 只說這些。 后面會找時間專門研究下