52: NSTimer会保留其目标对象

NSTimer

计时器是一种很方便的对象。Foundation 框架中有个类叫做NSTimer,开发者可以指定绝对的日期和时间,以便到时执行任务,也可以指定执行任务的相对延迟时间。计时器还可以重复运行任务,有个与之相关联的”间隔值”(interval)可用来指定任务的触发频率。比方说,可以每5秒轮询某个资源。

  • NSTimer方法

计时器要和”运行循环”(run loop)相关联,运行循环到时候回触发任务。只有把计时器放在运行循环里,它才能正常触发任务。如下是NSTimer的两个常用的创建方法:

//本质上创建一个定时器,并且把定时器自动添加到RunLoop的默认模式下工作,并且开始执行工作
+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti 
                                     target:(id)aTarget
                                   selector:(SEL)aSelector 
                                  userInfo:(id)userInfo
                                  repeats:(BOOL)yesOrNo;
//创建一个定时器,只是初始化不会工作,需要手动添加到runLoop的运行循环当中,否则定时器无法工作
//调用 NSRunLoop 对象的 addTimer:forMode: 方法
+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti 
                            target:(id)aTarget
                           selector:(SEL)aSelector 
                           userInfo:(id)userInfo
                            repeats:(BOOL)yesOrNo;
//注意:定时器被创建后自动添加到当前当前线程的runLoop中,并且以Default模式工作
//定时器在runLoop的默认模式下工作,当主线程处理见面滑动事件时候,定时器将无法工作
//所以需要将定时器添加到占用模式下
//[[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:_timer forMode:NSRunLoopCommonModes]
NSTimer会保留其目标对象
_timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0
                                          target:self selector:@selector(runTimer) 
                                        userInfo:nil
                                         repeats:YES];

target与selector参数表示计时器将在哪个对象上调用哪个方法。计时器会保留其目标对象,object-c定时器会自动retain当前的使用者,如果不注意调用invalidate,则很容易引起循环引用导致内存泄露。执行完相关任务之后,一次性的计时器也会失效。
开发者若将计时器设置成重复执行模式,那么必须自己调用invalidate方法,才能令其停止。

//计时器会保留其目标对象,等到自身“失效”时再释放此对象
- (void)startTimer{
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3
                                              target:self
                                          selector:@selector(f)
                                          userInfo:nil
                                           repeats:YES];
}

- (void)endTimer{
 [self.timer invalidate];
[self.timer = nil];
}

- (void)dealloc{
[self.timer invalidate];
  [self.timer = nil];
}
//self -> timer   timer - > target:self   形成保留环  无法释放
由于 NSTimer 会引用住 self,而 self 又持有 NSTimer 对象,所以形成循环引用,
dealloc 永远不会被执行,timer 也永远不会被释放,定时任务会一直执行下去
打破保留环

要想打破保留环,只能改变实例例变量或者定时器.

  • 从改变实例变量入手

如果想要通过系统回收self实例的时候令计时器无效,从而打破保留环是行不通的.因为计时器尚且有效,导致self实例保留计数不会降为0.因此系统不会回收,不会调用dealloc方法。所以这个方法是行不通的。

  • 从改变计时器实例对象入手

从计时器入手,这就要求外界对象在释放最后一个指向本类实例的对象之前,必须调用stopTimer方法。如果随着某套公开的API对外公开给其他的开发者,那么也需要保证其他的开发者也这么做。所以这种方式很麻烦。

为什么不直接使用 weakself

我的第一直觉是像解决 Block 的循环引用一样,所以尝试 weakself 方案

__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3
                                              target:weakSelf
                                            selector:@selector(f)
                                            userInfo:nil
                                             repeats:YES];

实验发现这种方案是无法解决循环引用的问题,这个问题其实很经典,新手很容易混淆,以为用 weakSelf 就可以解决所有循环引用问题

  • Block 使用weakSelf/self

回顾下,Block 中只是对变量 weakSelf 拷贝了一份,是拷贝变量而不是拷贝对象。即 Block 中也新定义了一个 weakSelf 对象,内部实现代码类似这样__weak blockWeakSelf = weakSelf;,对象的 retainCount 没有变化。如果拷贝的是 self,那么 Block 内部实现代码类似这样__strong blockStrongSelf = self;,strong 类型的拷贝操作是会使对象的 retainCount 加1的

  • NSTimer 可否使用weakSelf?

回到 NSTimer

The timer maintains a strong reference to this object until it (the timer) is invalidated

意思是要强应用这个变量的 也就是说,大概是这样的, <code>__strong strongSelf = wself </code>强引用了一个弱应用的变量,结果还是强引用,也就是说strongSelf持有了wself所指向的对象(也即是self所只有的对象),这和你直接传self进来是一样的效果,。这也是为什么 block 里面用 strongSelf 强引用住 weakSelf,就可以让 self 不释放的原因

使用 Block 来解决循环引用

这个问题可以通过"块"来解决。当然就是想要timer不要对控制器的方法强持有。解决的方法是在NSTimer 的基础上,建一个分类(Category) 并实现一个类方法:

//.h
@interface NSTimer (NCYTimer)
+ (NSTimer *)ncy_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval
                                          block:(void(^)())block 
                                        repeats:(BOOL)repeats;
@end

//.m
@implementation NSTimer (NCYTimer)
+ (NSTimer *)ncy_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval
                                          block:(void(^)())block
                                        repeats:(BOOL)repeats{
 return [self scheduledTimerWithTimeInterval:interval
                                      target:self
                                    selector:@selector(ncy_blockHandle:)
                                    userInfo:[block copy]//记得使用 copy
                                     repeats:repeats];
}

+ (void)ncy_blockHandle:(NSTimer *)timer{
  void (^block)() = timer.userInfo;
  if (block){
             block()
             }
}
@end

调用过程注意循环引用

__weak typeof(self) weakSelf = self;    //避免 block 强引用 self
self.timer = [NSTimer ncy_scheduledTimerWithTimeInterval:3
                                                   block:^{
 typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
 [strongSelf doSomething]; }  
repeats:YES];
  • 定义一个NSTimer的类别,在类别中定义一个类方法。类方法有一个类型为块的参数(定义的块位于栈上,为了防止块被释放,需要调用copy方法,将块移到堆上)

  • 这套方案将计时器应执行的任务封装成 block,然后再放到 userInfo 传给计时器,block 作为参数传递时要 copy 到堆上,否则等到真正执行的时候很可能会被释放

  • 这套方法依然存在循环引用的问题,但因为现在 NSTimer 引用的 target 是类对象,类对象本身是个单例,无需回收,而不是调用者,所以循环引用了也没关系.基本的思想就是NSTimer会retain一个对象,现在让它retain类对象。

  • 调用的时候记得 block 里面要用 weakSelf,在外部先定义了一个弱引用,令其指向self,然后使块捕获这个引用,而不直接去捕获普通的self变量。也就是说,self不会为计时器所保留。当块开始执行时,立刻生成strong引用,以保证实例在执行期间持续存活。

  • 疑问点:为什么类方法可以使用 self?
    1.类方法可以调用类方法
    2.类方法不可以调用实例方法,但是类方法可以通过创建对象来访问实例方法
    3.类方法不可以使用实例变量,类方法可以使用self,因为self不是
    1.实例变量实例方法里面的self,是对象的首地址
    2.类方法里面的self,是Class

  • 疑问点:全部定时器执行的代码放到一个单例去做,不会冲突吗?定时器每执行一个任务就是新建一个线程吗

定时器每执行一个任务并没有新建一个线程,都是在当前线程,所以冲突是有可能的,假如某个任务很耗时,是会影响其他任务的执行的,更多线程问题可以参考NSTimer和实现弱引用的timer的方式

ios10之后 新方法可以直接解决保留环问题
+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval
                                    repeats:(BOOL)repeats
                                      block:(void (^)(NSTimer *timer))block;

1.不再需要target,而传入一个block,在block里面进行循环调用方法
2.如果在block里面[self runTimer],只需要外层弱引用(__weak)就可以避免保留环
3.block里面有个参数timer,就是方法返回的timer,特定情况下,可以在block里面设置timer invalidate来让timer失效

要点

1.NSTimer 会保留其目标,直到计时器本身失效为止,调用 invalidate 方法可令计时器失效,另外,一次性的计时器在触发完任务之后也会失效。
2.反复执行任务的计时器,很容易引入保留环,如果这种计时器的目标对象又保留了计时器本身,那肯定会导致保留环。这种环状保留关系,可能是直接发生的,也可能是通过对象图里的其他对象间接发生的。
3.可以扩充 NSTimer 的功能,用块来打破保留环。不过除非NSTimer将来在公共接口里提供此功能,否则必须创建分类,将相关的代码加入其中。

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