iOS实录8：解决NSTimer/CADisplayLink的循
[这是第8篇]
导语：使用NSTimer/CADisplayLink容易发生循环引用，网上很多博文都提到解决该问题的办法。但是有些问题还是没有说清楚，结合自己在项目中的使用，说说我的解决办法。
发生循环引用的原因：
初始化NSTimer/CADisplayLink对象时候，指定target时候，会保留其目标对象，而NSTimer/CADisplayLink的目标对象如果恰好保留了计时器本身，就会导致循环引用。解决的办法主要有两种
方法一：扩展方法，使用block打破保留环####
- 这是《Effective Object-C 2.0 编写高质量iOS与OS的代码的52个有效方法》书中的建议，使用block方法，解决循环引用的问题。编码实现中，为NSTimer和CADisplayLink分别创建分类，扩展出新方法。
1、NSTimer+QSTool分类实现#####
// NSTimer+QSTool.h
typedef void(^QSExecuteTimerBlock) (NSTimer *timer);
@interface NSTimer (QSTool)
+ (NSTimer *)qs_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)timeInterval executeBlock:(QSExecuteTimerBlock)block repeats:(BOOL)repeats;
@end
// NSTimer+QSTool.m
@implementation NSTimer (QSTool)
+ (NSTimer *)qs_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)timeInterval executeBlock:(QSExecuteTimerBlock)block repeats:(BOOL)repeats{
NSTimer *timer = [self scheduledTimerWithTimeInterval:timeInterval target:self selector:@selector(qs_executeTimer:) userInfo:[block copy] repeats:repeats];
return timer;
}
+ (void)qs_executeTimer:(NSTimer *)timer{
QSExecuteTimerBlock block = timer.userInfo;
if (block) {
block(timer);
}
}
@end
2、CADisplayLink+QSTool分类实现#####
// CADisplayLink+QSTool.h
@class CADisplayLink;
typedef void(^QSExecuteDisplayLinkBlock) (CADisplayLink *displayLink);
@interface CADisplayLink (QSTool)
@property (nonatomic,copy)QSExecuteDisplayLinkBlock executeBlock;
+ (CADisplayLink *)displayLinkWithExecuteBlock:(QSExecuteDisplayLinkBlock)block;
@end
// CADisplayLink+QSTool.m
@implementation CADisplayLink (QSTool)
- (void)setExecuteBlock:(QSExecuteDisplayLinkBlock)executeBlock{
objc_setAssociatedObject(self, @selector(executeBlock), [executeBlock copy], OBJC_ASSOCIATION_COPY_NONATOMIC);
}
- (QSExecuteDisplayLinkBlock)executeBlock{
return objc_getAssociatedObject(self, @selector(executeBlock));
}
+ (CADisplayLink *)displayLinkWithExecuteBlock:(QSExecuteDisplayLinkBlock)block{
CADisplayLink *displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(qs_executeDisplayLink:)];
displayLink.executeBlock = [block copy];
return displayLink;
}
+ (void)qs_executeDisplayLink:(CADisplayLink *)displayLink{
if (displayLink.executeBlock) {
displayLink.executeBlock(displayLink);
}
}
@end
为什么这么做：
- 在初始化NSTimer/CADisplayLink对象时候，指定target时候，会保留其目标对象。我们的目的是绕开这个定时器对象强引用目标对象这个问题。在分类中，定时器对象指定的target是NSTimer/CADisplayLink类对象，这是个单例，因此计时器是否会保留它都无所谓。这么做，循环引用依然存在，但是因为类对象无需回收，所以能解决问题。
3、NSTimer和CADisplayLink的使用#####
假设在Controller中使用NSTimer。分三步（CADisplayLink的使用类似）
第一，我们可以在viewDidLoad中先初始化对象,在block中指定定时执行的办法，这里需要使用成对的weakSelf和strongSelf保证使用block不出现循环引用；
第二，在executeTimer:中定义需要定时处理的方法；
第三，在dealloc中调用定时器invalidate的方法，使定期器失效。
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// ...
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.timer = [NSTimer qs_scheduledTimerWithTimeInterval:timeInterval executeBlock:^(NSTimer *timer) {
__weak typeof(weakSelf) strongSelf = weakSelf;
[strongSelf executeTimer:timer];
} repeats:YES];
[self.timer fire];
//...
}
- (void)executeTimer:(NSTimer *)timer{
//do something
}
- (void)dealloc{
[self.timer invalidate];
}
方法二：target弱引用目标对象
1、常见的错误解决办法
【警告】下面是错误的解决办法，是无效的（这么简单的话，《Effective Object-C 2.0》不至于单独开一节来说）
_weak typeof(self) weakSelf = self;
_timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3.0f
target:weakSelf
selector:@selector(timerFire:)
userInfo:nil
repeats:YES];
无效的原因：
-
这是对使用weakSelf和strongSelf来打破block循环引用的不正确演绎。下面说一下为了使用weakSelf和strongSelf对block有效
-
在block外使用弱引用（weakSelf），这个弱引用（weakSelf）指向的self对象，在block内捕获的是这个弱引用（weakSelf），而不是捕获self的强引用，也就是说，这就保证了self不会被block所持有。
-
那疑问就来了，为什么还要在block内使用强引用(strongSelf) ，因为，在执行block内方法的时候，如果self被释放了咋办，造成无法估计的后果(可能没事，也有可能出个诡异bug)，为了避免问题发生，block内开始执行的时候，立即生成强引用(strongSelf)，这个强引用(strongSelf) 指向了弱引用（weakSelf）所指向的对象(self对象)，这样以来，在block内部实际是持有了self对象，人为地制造了暂时的循环引用。为什么说是暂时？是因为强引用(strongSelf) 的生命周期只在这个block执行的过程中，block执行前不会存在，执行完会立刻就被释放了。
-
关键点来了：强引用(strongSelf) 指向了弱引用（weakSelf）所指向的对象，等价于强引用了对象
-
我们为NSTimer/CADisplayLink对象指定target时候，虽然传入了弱引用，但是造成的结果是：强引用了弱引用所引用的对象，也就是最终还是强引用了对象，而刚好对象又强引用了NSTimer/CADisplayLink对象。这样以来，循环引用还是没有解决。
引入中间对象，在这个对象中弱引用self，然后将这个对象传递给timer的构建方法
2、正确的决办法
该方法来自YYKit项目，项目中定义了YYWeakProxy这样的工具类解决
该方法引入一个YYWeakProxy对象，在这个对象中弱引用真正的目标对象。通过YYWeakProxy对象，将NSTimer/CADisplayLink对象弱引用目标对象。YYWeakProxy的实现如下：
//YYWeakProxy.h
@interface YYWeakProxy : NSProxy
@property (nullable, nonatomic, weak, readonly) id target;
- (instancetype)initWithTarget:(id)target;
+ (instancetype)proxyWithTarget:(id)target;
@end
//YYWeakProxy.m
@implementation YYWeakProxy
- (instancetype)initWithTarget:(id)target {
_target = target;
return self;
}
+ (instancetype)proxyWithTarget:(id)target {
return [[YYWeakProxy alloc] initWithTarget:target];
}
- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)selector {
return _target;
}
- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
void *null = NULL;
[invocation setReturnValue:&null];
}
- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)selector {
return [NSObject instanceMethodSignatureForSelector:@selector(init)];
}
- (BOOL)respondsToSelector:(SEL)aSelector {
return [_target respondsToSelector:aSelector];
}
- (BOOL)isEqual:(id)object {
return [_target isEqual:object];
}
- (NSUInteger)hash {
return [_target hash];
}
- (Class)superclass {
return [_target superclass];
}
- (Class)class {
return [_target class];
}
- (BOOL)isKindOfClass:(Class)aClass {
return [_target isKindOfClass:aClass];
}
- (BOOL)isMemberOfClass:(Class)aClass {
return [_target isMemberOfClass:aClass];
}
- (BOOL)conformsToProtocol:(Protocol *)aProtocol {
return [_target conformsToProtocol:aProtocol];
}
- (BOOL)isProxy {
return YES;
}
- (NSString *)description {
return [_target description];
}
- (NSString *)debugDescription {
return [_target debugDescription];
}
@end
3、YYWeakProxy的使用#####
假设在Controller中使用CADisplayLink。分三步（NSTimer的使用类似）
第一，我们可以在viewDidLoad中先初始化NSTimer/CADisplayLink对象，指定target是YYWeakProxy对象，和指定定时执行的办法
第二，在executeDispalyLink:中定义需要定时处理的方法；
第三，在dealloc中调用定时器invalidate的方法，使定期器失效。
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// ...
self.displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:[YYWeakProxy proxyWithTarget:self] selector:@selector(executeDispalyLink:)];
[self.displayLink addToRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSRunLoopCommonModes];
//...
}
- (void)executeDispalyLink:(CADisplayLink *)displayLink{
//...
}
- (void)dealloc{
[self.displayLink invalidate];
}
问题的关键来了：为什么NSProxy的子类YYWeakProxy可以解决NSTimer/CADisplayLink的循环引用问题。原因如下：
-
NSProxy本身是一个抽象类，它遵循NSObject协议，提供了消息转发的通用接口，NSProxy通常用来实现消息转发机制和惰性初始化资源。不能直接使用NSProxy。需要创建NSProxy的子类，并实现init以及消息转发的相关方法，才可以用。
-
YYWeakProxy继承了NSProxy，定义了一个弱引用的target对象，通过重写消息转发等关键方法，让target对象去处理接收到的消息。在整个引用链中，Controller对象强引用NSTimer/CADisplayLink对象，NSTimer/CADisplayLink对象强引用YYWeakProxy对象，而YYWeakProxy对象弱引用Controller对象，所以在YYWeakProxy对象的作用下，Controller对象和NSTimer/CADisplayLink对象之间并没有相互持有，完美解决循环引用的问题。
Demo源码见QSUseTimerDemo
