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詳解NStimer

看到這個标題,你可能會想nstimer不就是計時器嗎,誰不會用,不就是一個能夠定時的完成任務的東西嗎?

  我想說你知道nstimer會retain你添加調用方法的對象嗎?你知道nstimer是要加到runloop中才會起作用嗎?你知道nstimer會并不是準确的按照你指定的時間觸發的嗎?你知道nstimer就算添加到runloop了也不一定會按照你想象中的那樣執行嗎?

  如果上面提出的哪些問題,你并不全部了解,那麼請細心的看完下面的文章,上面的那幾個問題我會一一說明,并給出詳細的例子。

一、什麼是nstimer

  官方給出解釋是“a timer provides a way to perform a delayed action or a periodic action. the timer waits until a certain time interval has elapsed and then fires, sending a specified message to

a specified object. ” 翻譯過來就是timer就是一個能在從現在開始的後面的某一個時刻或者周期性的執行我們指定的方法的對象。

二、nstimer和它調用的函數對象間到底發生了什麼

   從前面官方給出的解釋可以看出timer會在未來的某個時刻執行一次或者多次我們指定的方法,這也就牽扯出一個問題,如何保證timer在未來的某個時刻觸發指定事件的時候,我們指定的方法是有效的呢?

  解決方法很簡單,隻要将指定給timer的方法的接收者retain一份就搞定了,實際上系統也是這樣做的。不管是重複性的timer還是一次性的timer都會對它的方法的接收者進行retain,這兩種timer的差別在于“一次性的timer在完成調用以後會自動将自己invalidate,而重複的timer則将永生,直到你顯示的invalidate它為止”。

  下面我們看個小例子:

詳解NStimer

svtestobject.m

詳解NStimer
詳解NStimer
詳解NStimer

svtestobject.h

詳解NStimer
詳解NStimer
詳解NStimer

svtimerappdelegate.m

詳解NStimer
詳解NStimer

  上面的簡單例子中,我們自定義了一個繼承自nsobject的類svtestobject,在這個類的init,dealloc和它的timeraction三個方法中分别列印資訊。然後在appdelegate中分别測試一個單次執行的timer和一個重複執行的timer對方法接受者是否做了retain操作,是以我們在兩種情況下都是shedule完timer之後立馬對該測試對象執行release操作。

  測試單次執行的timer的結果如下:

詳解NStimer

  觀察輸出,我們會發現53分58秒的時候我們就對測試對象執行了release操作,但是知道54分03秒的時候timer觸發完方法以後,該對象才實際的執行了dealloc方法。這就證明一次性的timer也會retain它的方法接收者,直到自己失效為之。

  測試重複性的timer的結果如下:

詳解NStimer

  觀察輸出我們發現,這個重複性的timer一直都在周期性的調用我們為它指定的方法,而且測試的對象也一直沒有真正的被釋放。

  通過以上小例子,我們可以發現在timer對它的接收者進行retain,進而保證了timer調用時的正确性,但是又引入了接收者的記憶體管理問題。特别是對于重複性的timer,它所引用的對象将一直存在,将會造成記憶體洩露。

  有問題就有應對方法,nstimer提供了一個方法invalidate,讓我們可以解決這種問題。不管是一次性的還是重複性的timer,在執行完invalidate以後都會變成無效,是以對于重複性的timer我們一定要有對應的invalidate。

  突然想起一種自欺欺人的寫法,不知道你們有沒有這麼寫過,我承認之前也有這樣寫過,哈哈,代碼如下:

詳解NStimer

svcheatyourself.m

詳解NStimer
詳解NStimer

  綜上: timer都會對它的target進行retain,我們需要小心對待這個target的生命周期問題,尤其是重複性的timer。(nstimer初始化後,self的retaincount加1。 那麼,我們需要在釋放這個類之前,執行[timer

invalidate];否則,不會執行該類的dealloc方法。)

三、nstimer會是準時觸發事件嗎

  答案是否定的,而且有時候你會發現實際的觸發時間跟你想象的差距還比較大。nstimer不是一個實時系統,是以不管是一次性的還是周期性的timer的實際觸發事件的時間可能都會跟我們預想的會有出入。差距的大小跟目前我們程式的執行情況有關系,比如可能程式是多線程的,而你的timer隻是添加在某一個線程的runloop的某一種指定的runloopmode中,由于多線程通常都是分時執行的,而且每次執行的mode也可能随着實際情況發生變化。

  假設你添加了一個timer指定2秒後觸發某一個事件,但是簽好那個時候目前線程在執行一個連續運算(例如大資料塊的處理等),這個時候timer就會延遲到該連續運算執行完以後才會執行。重複性的timer遇到這種情況,如果延遲超過了一個周期,則會和後面的觸發進行合并,即在一個周期内隻會觸發一次。但是不管該timer的觸發時間延遲的有多離譜,他後面的timer的觸發時間總是倍數于第一次添加timer的間隙。

  原文如下“a repeating timer reschedules itself based on the scheduled firing time, not the actual firing time. for example, if a timer is scheduled to fire at a particular time and every 5

seconds after that, the scheduled firing time will always fall on the original 5 second time intervals, even if the actual firing time gets delayed. if the firing time is delayed so far that it passes one or more of the scheduled firing times, the timer is

fired only once for that time period; the timer is then rescheduled, after firing, for the next scheduled firing time in the future.”

  下面請看一個簡單的例子:

詳解NStimer

simulate thread busy

詳解NStimer
詳解NStimer

  例子中首先開啟了一個timer,這個timer每隔1秒調用一次target的timeraction方法,緊接着我們在3秒後調用了一個模拟線程繁忙的方法(其實就是一個大的循環)。運作程式後輸出結果如下:

詳解NStimer

  觀察結果我們可以發現,當線程空閑的時候timer的消息觸發還是比較準确的,但是在36分12秒開始線程一直忙着做大量運算,知道36分14秒該運算才結束,這個時候timer才觸發消息,這個線程繁忙的過程超過了一個周期,但是timer并沒有連着觸發兩次消息,而隻是觸發了一次。等線程忙完以後後面的消息觸發的時間仍然都是整數倍與開始我們指定的時間,這也從側面證明,timer并不會因為觸發延遲而導緻後面的觸發時間發生延遲。

  綜上: timer不是一種實時的機制,會存在延遲,而且延遲的程度跟目前線程的執行情況有關。

四、nstimer為什麼要添加到runloop中才會有作用

  前面的例子中我們使用的是一種便利方法,它其實是做了兩件事:首先建立一個timer,然後将該timer添加到目前runloop的default mode中。也就是這個便利方法給我們造成了隻要建立了timer就可以生效的錯覺,我們當然可以自己建立timer,然後手動的把它添加到指定runloop的指定mode中去。

  nstimer其實也是一種資源,如果看過多線程變成指引文檔的話,我們會發現所有的source如果要起作用,就得加到runloop中去。同理timer這種資源要想起作用,那肯定也需要加到runloop中才會又效喽。如果一個runloop裡面不包含任何資源的話,運作該runloop時會立馬退出。你可能會說那我們app的主線程的runloop我們沒有往其中添加任何資源,為什麼它還好好的運作。我們不添加,不代表架構沒有添加,如果有興趣的話你可以列印一下main

thread的runloop,你會發現有很多資源。 

  下面我們看一個小例子:  

詳解NStimer
詳解NStimer

  這個小例子中我們建立了一個timer,為它指定了有效的target和selector,并指出了1秒後觸發該消息,運作結果如下:

詳解NStimer

  觀察發現這個消息永遠也不會觸發,原因很簡單,我們沒有将timer添加到runloop中。

  綜上: 必須得把timer添加到runloop中,它才會生效。

五、nstimer加到了runloop中但遲遲的不觸發事件

  為什麼明明添加了,但是就是不按照預先的邏輯觸發事件呢???原因主要有以下兩個:

1、runloop是否運作

  每一個線程都有它自己的runloop,程式的主線程會自動的使runloop生效,但對于我們自己建立的線程,它的runloop是不會自己運作起來,當我們需要使用它的runloop時,就得自己啟動。

  那麼如果我們把一個timer添加到了非主線的runloop中,它還會按照預期按時觸發嗎?下面請看一段測試程式:

詳解NStimer
詳解NStimer

  上面的程式中,我們新建立了一個線程,然後建立一個timer,并把它添加當該線程的runloop當中,但是運作結果如下:

詳解NStimer

  觀察運作結果,我們發現這個timer知道執行退出也沒有觸發我們指定的方法,如果我們把上面測試程式中“//[[nsrunloop currentrunloop] rununtildate:[nsdate datewithtimeintervalsincenow:3]];”這一行的注釋去掉,則timer将會正确的掉用我們指定的方法。

2、mode是否正确

  我們前面自己動手添加runloop的時候,可以看到有一個參數runloopmode,這個參數是幹嘛的呢?

  前面提到了要想timer生效,我們就得把它添加到指定runloop的指定mode中去,通常是主線程的defalut mode。但有時我們這樣做了,卻仍然發現timer還是沒有觸發事件。這是為什麼呢?

  這是因為timer添加的時候,我們需要指定一個mode,因為同一線程的runloop在運作的時候,任意時刻隻能處于一種mode。是以隻能當程式處于這種mode的時候,timer才能得到觸發事件的機會。

  舉個不恰當的例子,我們說兄弟幾個分别代表runloop的mode,timer代表他們自己的才水桶,然後一群人去排隊打水,隻有一個水龍頭,那麼同一時刻,肯定隻能有一個人處于接水的狀态。也就是說你雖然給了老二一個桶,但是還沒輪到它,那麼你就得等,隻有輪到他的時候你的水桶才能碰上用場。

  最後一個例子我就不貼了,也很簡單,需要的話,我qq發給你。

  綜上: 要讓timer生效,必須保證該線程的runloop已啟動,而且其運作的runloopmode也要比對。

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建立一個 timer

+ scheduledtimerwithtimeinterval: invocation: repeats:

+ (nstimer *)scheduledtimerwithtimeinterval:(nstimeinterval)ti   invocation:(nsinvocation *)invocation   repeats:(bool)yesorno;

+ scheduledtimerwithtimeinterval: target: selector: userinfo: repeats:

+ (nstimer *)scheduledtimerwithtimeinterval:(nstimeinterval)ti   target:(id)atarget   selector:(sel)aselector   userinfo:(id)userinfo   repeats:(bool)yesorno;

建立傳回一個新的nstimer對象和時間表,在目前的預設模式下循環調用一個執行個體方法。

+ timerwithtimeinterval: invocation: repeats:

+ (nstimer *)timerwithtimeinterval:(nstimeinterval)ti invocation:(nsinvocation *)invocation repeats:(bool)yesorno;

+ timerwithtimeinterval: target:selector: userinfo:repeats:

+ (nstimer *)timerwithtimeinterval:(nstimeinterval)ti target:(id)atarget selector:(sel)aselector userinfo:(id)userinfo repeats:(bool)yesorno;

– initwithfiredate: interval: target: selector: userinfo: repeats:

- (id)initwithfiredate:(nsdate *)date   interval:(nstimeinterval)ti     target:(id)t    selector:(sel)s    userinfo:(id)ui    repeats:(bool)rep;

scheduledtimerwithtimeinterval:(nstimeinterval)seconds  

預訂一個timer,設定一個時間間隔。

表示輸入一個時間間隔對象,以秒為機關,一個>0的浮點類型的值,如果該值<0,系統會預設為0.1

 target:(id)atarget

表示發送的對象,如self

 selector:(sel)aselector

方法選擇器,在時間間隔内,選擇調用一個執行個體方法

userinfo:(id)userinfo

此參數可以為nil,當定時器失效時,由你指定的對象保留和釋放該定時器。

repeats:(bool)yesorno

當yes時,定時器會不斷循環直至失效或被釋放,當no時,定時器會循環發送一次就失效。

invocation:(nsinvocation *)invocation

啟動 timer

– fire

停止 timer

– invalidate

timer設定

– isvalid

– firedate

– setfiredate:

– timeinterval

– userinfo

nstimeinterval類:是一個浮點數字,用來定義秒

ps:

nstimer其實是将一個監聽加入的系統的runloop中去,當系統runloop到如何timer條件的循環時,會調用timer一次,當timer執行完,也就是回調函數執行之後,timer會再一次的将自己加入到runloop中去繼續監聽。

 cfrunlooptimerref 和 nstimer這兩個類型是可以互換的, 當我們在傳參數的時候,看到cfrunlooptimerref可以傳nstimer的參數,增加強制轉化來避免編譯器的警告資訊

指定(注冊)一個timer到 runloops中, 一個timer對象隻能夠被注冊到一個runloop中,在同一時間,在這個runloop中它能夠被添加到多個runloop中模式中去。

有以下三種方法:

 使用 scheduledtimerwithtimeinterval:invocation:repeats: 或者scheduledtimerwithtimeinterval:target:selector:userinfo:repeats: 這兩個類方法建立一個timer并把它指定到一個預設的runloop模式中

 使用 timerwithtimeinterval:invocation:repeats: 或者 timerwithtimeinterval:target:selector:userinfo:repeats:這兩個類方法建立一個timer的對象,不把它知道那個到run loop. (當建立之後,你必須手動的調用nsrunloop下對應的方法 addtimer:formode: 去将它制定到一個runloop模式中.)

 使用 initwithfiredate:interval:target:selector:userinfo:repeats: 方法配置設定并建立一個nstimer的執行個體 (當建立之後,你必須手動的調用nsrunloop下對應的方法 addtimer:formode: 去将它制定到一個runloop模式中.)

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