如何优雅的打破NSTimer与控制器的循环引用

循环引用的场景

假设一个场景：一个APP没两分钟刷新界面的新闻源：

@implementation HPNewsFeedViewController
- (void)startCountdown {
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:120
    target:self selector:@selector(updateFeed:) userInfo:nil repeats:YES];
}
- (void)dealloc {
     [self.timer invalidate];
}
@end

这显然会引起循环引用问题。
解决循环引用有两种方式：

• 在正确的时间点调用invalidate方法
• 把代码拆分到独立的类里

讨论

不要依赖dealloc来清除这些对象。为什么？如果已经造成了一个循环引用，那么dealloc方法将永远不会调用，而timer也将不会调用invalidated。这是因为runloop将会持续追踪活动中的timer和thread，他们将不会被销毁，除非在代码里把他们的引用置空。为了解决这个问题,你可以创建一个执行清除的方法。

方案一

对于一个控制器的来说，可以在用户离开控制器的时候调用这个方法，或者在按了返回键或者其他事件（重点是类知道发生的时机）。以下是一个实现：

- (void)didMoveToParentViewController:(UIViewController *) parent {     
    if(parent == nil) {
        [self cleanup];
    }
}
- (void)cleanup { [self.timer invalidate];
}

以上例子里，我们通过覆写didMoveToParentViewController:方法来执行清除操作，使得用户退出当前控制器到它的父控制器能够发生作用。这个调用比在dealloc里调用保险的多。
另一个方法是改变返回键的target：

- (id)init {
    if(self = [super init]) {
        self.navigationItem.backBarButtonItem.target = self;
        self.navigationItem.backBarButtonItem.action = @selector(backButtonPressDetected:); 
   }
    return self;
}
- (void)backButtonPressDetected:(id)sender { 
    [self cleanup];
    [self.navigationController popViewControllerAnimated:TRUE];
}

方案二

第二个方案是把任务拆分到多个类里：任务类用来调用action，而持有类执行任务。这个方案有不少好处：

• 更干净并且有着更清晰的职责归属
• 当需要的时候，任务可以被多个持有者重用
  我们可以将以前的代码分成两类：HPNewsFeedViewController显示最新的提要，HPNewsFeedUpdateTask定期运行，并检查提供给视图控制器的最新提要。

//HPNewsFeedUpdateTask.h
@property(nonatomic, weak) id target;  //1
@property(nonatomic, assign) SEL selector;

- (instancetype)initWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval
                              target:(id)target
                            selector:(SEL)selector; //2
- (void)shutdown;

//HPNewsFeedUpdateTask.m
- (instancetype)initWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval
                              target:(id)target
                            selector:(SEL)selector{
    self = [super init];
    if (self) {
        self.target = target;
        self.selector = selector;
        self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:interval target:self selector:@selector(fetchAndUpdate:) userInfo:nil repeats:YES];
    }
    return self;
}

- (void)fetchAndUpdate:(NSTimer *)timer{//3
    HPNewsFeed *feed = [self getFromServerAndCreateModel];
    __weak typeof(self) weakSelf = self; //4
    
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        __strong typeof(self) sself = weakSelf;
        if (!sself) {
            return;
        }
        if (sself.target == nil) {
            return;
        }
        id target = sself.target; //5
        SEL selector = sself.selector;
        if ([target respondsToSelector:selector]) {
            [target performSelector:selector withObject:feed];
        }
    });
}

- (void)shutdown{ //6
    [self.timer invalidate];
    self.timer = nil;
}

//HPNewsFeedViewController.m
- (void)viewDidLoad { //7
    [super viewDidLoad];
    
    self.updateTask = [[HPNewsFeedUpdateTask alloc] initWithTimeInterval:120 target:self selector:@selector(updateUsingFeed:)];
    
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
}

- (void)updateUsingFeed:(HPNewsFeed *)feed{ //8
    //更新UI
}

- (void)dealloc{ //9
    [self.updateTask shutdown];
}

下面详细分析下HPNewsFeedUpdateTask:标记的各个点：

• 1. target属性是一个弱引用。这是在这里实例化任务并拥有它的目标。
• 2. initWithTimeInterval:是初始化方法。它获取需要的输入已经开启timer。
• 3. fetchAndUpdate:方法用来定期执行。
• 4. 当使用异步block的时候，我们一定要保证不引起循环引用。我们使用在block里面使用__weak的引用。
• 5. 在fetchAndUpdate:方法里，target和selector的局部变量在调用respondsToSelector:前被创建，并调用这个操作。
     这是为了避免在以下可能的执行顺序期间出现竞争状态：
  • a. 在A线程调用[target respondsToSelector]
  • b. 在B线程改变target或者selector
  • c. 在线程A调用[target performSelector:selector withObject:feed]。这种代码下，即使target或者selector任意一个改变了，performSelector将会正确调用target和selector。
• 6. shutdown方法用来使timer无效。runloop将其推迟，导致它成为任务对象唯一的引用。
     在使用上，HPNewsFeedController使用HPNewsFeedUpdateTask。控制器控制器除了它的父控制器以外没有被任何对象引用。所以，当用户离开这个控制器的时候（比如，当按下返回键的时候）,引用计数降到0,然后就会调用dealloc。这也导致shutdown被调用，是的timer无效。
     现在让我们看看HPNewsFeedViewController的代码分析：
• 7. 在viewDidLoad方法里，任务被初始化，从而里面的timer被触发。
• 8. updateUsingFeed:被HPNewsFeedUpdateTask对象周期性回调
• 9. dealloc用来调用task的shutdown方法，从而调用timer的invalidates方法。注意，由于对象没有别的引用了，所以dealloc方法一定会被调用

以上部分翻译自High Performance iOS Apps 2016.6一书部分章节，如有错误，欢迎指出

个人理解

普通的做法，由于vc持有了timer，而timer又持有了vc，所以vc永远不会调用dealloc方法，所以必须在别的地方让timer无效。而方案二的做法的引用关系是：vc持有task（task对vc有一个弱引用），task持有timer，timer持有task，这个时候只有vc的父视图持有vc。所以当退出页面的时候，vc的引用计数就变成0。这个时候就会触发dealloc，从而触发shutdown方法，timer无效，从而打破了task和timer的互相引用关系，从而timer和task也能正常释放。