小码哥iOS学习笔记第二十三天: 内存管理-定时器

本是古典何须时尚 2022-05-01 12:12 98阅读 0赞

### 一、CADisplayLink ###

*  `CADisplayLink`: 使用频率和屏幕的刷新频率保持一致, 60FPS
 *  设置程序的界面结构如下图所示, 其中橙色的界面就是`ViewController`

*  在`ViewController`中有如下代码, `ViewController`有一个属性`CADisplayLink *displayLink`

#import "ViewController.h"
    
    @interface ViewController ()
    @property (nonatomic, strong) CADisplayLink *displayLink;
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        self.displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(displayLinkTest)];
        [self.displayLink addToRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    }
    
    - (void)displayLinkTest
    {
        NSLog(@"%s", __func__);
    }
    
    - (void)dealloc
    {
        NSLog(@"%s", __func__);
        [self.displayLink invalidate];
    }
    
    @end
    复制代码

*  运行程序, 进入`ViewController`后可以看到控制台不停的打印

*  即便退出控制器, 也可以看到`-dealloc`根本没有执行, 定时器依然在不停的调用
 *  此时, 就形成了`ViewController-CADisplayLink`的循环引用, 类似下图

### 解决循环引用 ###

*  可以使用一个中间对象来解决循环引用问题

*  `Proxy`中代码如下, 使用`便利构造器`创建`Proxy`对象, 同时存储`target`
 *  `Proxy`不实现任何`target`调用的方法, 而是使用消息转发的方式, 将消息转发给`target`, 这样不论`定时器`调用任何方法, 都能交给`target`去执行

#import "Proxy.h"
    
    @interface Proxy ()
    @property (nonatomic, weak) id target;
    @end
    
    @implementation Proxy
    
    + (instancetype)proxyWithTarget:(id)target
    {
        Proxy *proxy = [[Proxy alloc] init];
        proxy.target = target;
        return proxy;
    }
    
    - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector
    {
        return self.target;
    }
    @end
    复制代码

*  此时`ViewController`中代码如下, `CADisplayLink`绑定`[Proxy proxyWithTarget:self]`, 调用`-displayLinkTest`方法
 *  当运行程序时, 因为`Proxy`没有实现`-displayLinkTest`方法, 此时`Proxy`就会通过消息转发, 将`displayLinkTest`转交给`target`去执行

#import "ViewController.h"
    #import "Proxy.h"
    
    @interface ViewController ()
    @property (nonatomic, strong) CADisplayLink *displayLink;
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        self.displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:[Proxy proxyWithTarget:self] selector:@selector(displayLinkTest)];
        [self.displayLink addToRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    }
    
    - (void)displayLinkTest
    {
        NSLog(@"%s", __func__);
    }
    
    - (void)dealloc
    {
        NSLog(@"%s", __func__);
        [self.displayLink invalidate];
    }
    
    @end
    复制代码

*  运行程序, 进入`ViewController`界面后, 可以看到控制台不停的打印, 当点击返回按钮, 退出`ViewController`后, 就会调用`ViewController`的`-dealloc`方法, 停止定时器

*  这样, 就解决了`ViewController-CADisplayLink`的循环引用问题

### 二、NSTimer ###

*  `NSTimer`与`CADisplayLink`类似, 也会造成循环引用问题

#import "ViewController.h"
    
    @interface ViewController ()
    @property (nonatomic, strong) NSTimer *timer;
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];
    }
    
    - (void)timerTest
    {
        NSLog(@"%s", __func__);
    }
    
    - (void)dealloc
    {
        NSLog(@"%s", __func__);
        [self.timer invalidate];
    }
    
    @end
    复制代码

*  执行程序, 进入`ViewController`可以看到每一秒打印一次, 退出`ViewController`后打印也不会停止

*  此时的循环结构如下图

### 解决循环引用问题 ###

*  与`CADisplayLink`一样, 使用中间对象`Proxy`即可

#import "ViewController.h"
    #import "Proxy.h"
    
    @interface ViewController ()
    @property (nonatomic, strong) NSTimer *timer;
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:[Proxy proxyWithTarget:self] selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];
    }
    
    - (void)timerTest
    {
        NSLog(@"%s", __func__);
    }
    
    - (void)dealloc
    {
        NSLog(@"%s", __func__);
        [self.timer invalidate];
    }
    
    @end
    复制代码

*  运行程序, 进入`ViewController`后控制台持续打印, 退出`ViewController`后, 定时器停止

*  此时的内存结构如下

### 三、NSProxy ###

*  `NSProxy`是与`NSObject`同级别的类, `NSProxy`的定义是下面这段代码

@interface NSProxy <NSObject> {
        Class	isa;
    }
    
    + (id)alloc;
    + (id)allocWithZone:(nullable NSZone *)zone NS_AUTOMATED_REFCOUNT_UNAVAILABLE;
    + (Class)class;
    
    - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation;
    - (nullable NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel NS_SWIFT_UNAVAILABLE("NSInvocation and related APIs not available");
    - (void)dealloc;
    - (void)finalize;
    @property (readonly, copy) NSString *description;
    @property (readonly, copy) NSString *debugDescription;
    + (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector;
    
    - (BOOL)allowsWeakReference NS_UNAVAILABLE;
    - (BOOL)retainWeakReference NS_UNAVAILABLE;
    
    // - (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector;
    
    @end
    复制代码

*  `NSProxy`没有任何的父类, 与`NSObject`一样遵守`<NSObject>`协议
 *  `NSProxy`是用来做消息转发的类, 如果自己没有实现目标方法, 那么就会立刻进入消息转发

#### 1、使用`NSProxy`解决定时器内存管理问题 ####

*  定义`BWProxy`继承自`NSProxy`, 并实现下列方法

@interface BWProxy : NSProxy
    
    @property (nonatomic, weak) id target;
    + (instancetype)proxyWithTarget:(id)target;
    
    @end
    
    @implementation BWProxy
    
    + (instancetype)proxyWithTarget:(id)target
    {
        // NSProxy没有init方法, 只需要调用alloc创建对象即可
        BWProxy *proxy = [BWProxy alloc];
        proxy.target = target;
        return proxy;
    }
    @end
    复制代码

*  在`ViewController`使用`BWProxy`替代上面的`Proxy`

#import "ViewController.h"
    #import "BWProxy.h"
    
    @interface ViewController ()
    
    @property (nonatomic, strong) NSTimer *timer;
    
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:[BWProxy proxyWithTarget:self] selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];
    }
    
    - (void)timerTest
    {
        NSLog(@"%s", __func__);
    }
    
    - (void)dealloc
    {
        NSLog(@"%s", __func__);
        [self.timer invalidate];
    }
    
    @end
    复制代码

*  执行程序, 进入`ViewController`可以看到, 有下面的报错

*  可以看到, 报错信息是`-[NSProxy methodSignatureForSelector:] called!`, 并不是`找不到timerTest`方法
 *  我们可以在`BWProxy`中加入`-methodSignatureForSelector:`和`-forwardInvocation:`两个方法, 实现`消息转发`来解决崩溃的问题

#import <Foundation/Foundation.h>
    
    @interface BWProxy : NSProxy
    @property (nonatomic, weak) id target;
    + (instancetype)proxyWithTarget:(id)target;
    @end
    
    @implementation BWProxy
    
    + (instancetype)proxyWithTarget:(id)target
    {
        // NSProxy没有init方法, 只需要调用alloc创建对象即可
        BWProxy *proxy = [BWProxy alloc];
        proxy.target = target;
        return proxy;
    }
    
    - (nullable NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel
    {
        return [self.target methodSignatureForSelector:sel];
    }
    
    - (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation
    {
        [invocation invokeWithTarget:self.target];
    }
    
    @end
    复制代码

*  运行程序, 进入`ViewController`后, 再次退出, 可以看到`NSTimer`停止, `ViewController`被释放

*  `CADisplayLink`与`NSTimer`一样, 这里就不再赘述

#### 2、-isKindOfClass: ####

*  使用上面的`Proxy`和`BWProxy`, 实现下面的代码

Proxy *proxy1 = [Proxy proxyWithTarget:self];
    BWProxy *proxy2 = [BWProxy proxyWithTarget:self];
    NSLog(@"%d", [proxy1 isKindOfClass:[ViewController class]]);
    NSLog(@"%d", [proxy2 isKindOfClass:[ViewController class]]);
    复制代码

*  可以看到控制台的打印如下

*  `proxy1`的基类是`NSObject`, 所以打印为`0`
 *  `proxy2`实际上是进行了消息转发, 将`isKindOfClass:`转发给了`target`, 也就是`ViewController`, 所以打印是`1`
 *  在`GUNStep`中也可以看到实现过程

### 四、GCD定时器 ###

*  `NSTimer`依赖于`RunLoop`，如果`RunLoop`的任务过于繁重，可能会导致`NSTimer`不准时
 *  `GCD`定时器不依赖于`RunLoop`, 会更加的准时

#import "ViewController.h"
    
    @interface ViewController ()
    @property (nonatomic, strong) dispatch_source_t timer;
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        // 获取主队列
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
        // 创建定时器, 在主线程中调用
        dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
        // 2秒后执行
        NSTimeInterval start = 2.0;
        // 执行间隔1秒
        NSTimeInterval interval = 1.0;
        // 设置定时器
        dispatch_source_set_timer(timer,
                                  dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, start * NSEC_PER_SEC),
                                  interval * NSEC_PER_SEC,
                                  0);
        // 设置回调
        __weak typeof(self) weakSelf = self;
        dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
            [weakSelf timerTest];
        });
        // 启动定时器
        dispatch_resume(timer);
        self.timer = timer;
    }
    
    - (void)timerTest
    {
        NSLog(@"%s", __func__);
    }
    
    - (void)dealloc
    {
        NSLog(@"%s", __func__);
    }
    
    @end
    复制代码

*  运行程序, 进入`ViewController`, 可以看到定时器的打印, 退出`ViewController`可以看到`-dealloc`被调用, 定时器停止

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