什么是 CADisplaylink?
對(duì)于什么是 CADisplaylink. 我們先來看看蘋果官方文檔中的描述:
A CADisplayLink object is a timer object that allows your application to synchronize its drawing to the refresh rate of the display.
從中可以看出, CADisplaylink 是一個(gè)計(jì)時(shí)器對(duì)象，可以使用這個(gè)對(duì)象來保持應(yīng)用中的繪制與顯示刷新的同步。更通俗的講悔详，電子顯示屏都是由一個(gè)個(gè)像素點(diǎn)構(gòu)成，要讓屏幕顯示的內(nèi)容變化租冠，需要以一定的頻率刷新這些像素點(diǎn)的顏色值搪花，系統(tǒng)會(huì)在每次刷新時(shí)觸發(fā) CADisplaylink遏片。
CADisplaylink 的使用方法
使用 CADisplaylink 時(shí)需要先用一個(gè) target 和 一個(gè) selector 來創(chuàng)建一個(gè) display link 對(duì)象，然后把創(chuàng)建的對(duì)象加到 runloop 中撮竿，代碼如下：
CADisplayLink *displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(displayLinkTriggered)];
[displayLink setPaused:YES];
[displayLink addToRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSRunLoopCommonModes];
添加進(jìn)runloop的時(shí)候我們應(yīng)該選用高一些的優(yōu)先級(jí)吮便，來保證動(dòng)畫的平滑〈碧ぃ可以設(shè)想一下髓需，我們?cè)趧?dòng)畫的過程中，runloop被添加進(jìn)來了一個(gè)高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)房蝉，那么僚匆，下一次的調(diào)用就會(huì)被暫停轉(zhuǎn)而先去執(zhí)行高優(yōu)先級(jí)的任務(wù)，然后在接著執(zhí)行CADisplayLink的調(diào)用惨驶，從而造成動(dòng)畫過程的卡頓白热，使動(dòng)畫不流暢。
duration屬性提供了每幀之間的時(shí)間粗卜，也就是屏幕每次刷新之間的的時(shí)間屋确。我們可以使用這個(gè)時(shí)間來計(jì)算出下一幀要顯示的UI的數(shù)值。但是 duration只是個(gè)大概的時(shí)間续扔，如果CPU忙于其它計(jì)算攻臀，就沒法保證以相同的頻率執(zhí)行屏幕的繪制操作，這樣會(huì)跳過幾次調(diào)用回調(diào)方法的機(jī)會(huì)纱昧。
frameInterval屬性是可讀可寫的NSInteger型值刨啸，標(biāo)識(shí)間隔多少幀調(diào)用一次selector 方法，默認(rèn)值是1识脆，即每幀都調(diào)用一次设联。如果每幀都調(diào)用一次的話，對(duì)于iOS設(shè)備來說那刷新頻率就是60HZ也就是每秒60次灼捂，如果將 frameInterval 設(shè)為2 那么就會(huì)兩幀調(diào)用一次离例，也就是變成了每秒刷新30次。
CADisplayLink 對(duì)象一旦加入 Runloop 中悉稠，則會(huì)在屏幕需要刷新時(shí)回調(diào) selector宫蛆。如果要暫停對(duì) selector 的調(diào)用，可以把 paused 屬性設(shè)置為 YES 來實(shí)現(xiàn)的猛。當(dāng)不再使用 CADisplayLink 時(shí)耀盗，需要調(diào)用 invalidate 方法從所有的 Runloop 中將其移除想虎。
在 selector 中可以通過 CADisplayLink 對(duì)象的屬性 duration、frameInterval 和 timestamp 獲取幀率和時(shí)間信息叛拷。關(guān)于他們的使用將在下面的實(shí)例中闡述舌厨。
應(yīng)用之幀率指示器
應(yīng)用界面是否流暢是用戶體驗(yàn)中十分重要的一方面，而幀率（FPS）是界面是否流暢的數(shù)字化指標(biāo)胡诗，雖然可以通過 Instruments 查看到一些信息邓线，但因操作路徑較長，實(shí)際使用較少煌恢。
為了隨時(shí)都可以直觀的看到應(yīng)用當(dāng)前的幀率骇陈，可以給應(yīng)用加一個(gè)幀率指示器。為了達(dá)到隨時(shí)能看到的效果瑰抵，我們把這個(gè)指示器放在一個(gè)特別的 Window 中你雌，設(shè)置這個(gè) Window 的 windowLevel 比應(yīng)用中其他 Window 的 windowLevel 都要高。同時(shí)二汛，為了減少對(duì)應(yīng)用正常操作的影響婿崭，這個(gè)特別的 Window 只覆蓋 statusBar 的一部分。
其實(shí)肴颊，蘋果的官方文檔中明確提到利用 CADisplaylink 可以計(jì)算顯示的幀率：
The duration property provides the amount of time between frames. You can use this value in your application to calculate the frame rate of the display, the approximate time that the next frame will be displayed, and to adjust the drawing behavior so that the next frame is prepared in time to be displayed.
由上文可知正常情況下氓栈，duration 的值應(yīng)該是1/60,但是當(dāng)主線程被阻塞或者應(yīng)用在刷新時(shí)沒有在有限時(shí)間內(nèi)完成必要的操作都會(huì)導(dǎo)致 duration 值的增加，通過每一幀的 duration 值即可計(jì)算出實(shí)際幀率婿着。
此方案實(shí)現(xiàn)起來并不復(fù)雜授瘦，在Github中也可以找到很多類似實(shí)現(xiàn)，例如 RRFPSBar, 感興趣的讀者可自行前往查看竟宋。值得一提的是提完，幀率顯示本身也會(huì)占用一定的資源并影響實(shí)際的幀率，所以不宜在實(shí)現(xiàn)中做過多的操作丘侠。
總結(jié)
CADisplaylink 與 NSTimer 非常類似徒欣，都可以以一定的時(shí)間間隔觸發(fā)回調(diào) selector，不同點(diǎn)在于 CADisplaylink 的時(shí)間間隔是與屏幕的刷新頻率相關(guān)聯(lián)的蜗字，這一點(diǎn)決定了 CADisplaylink 的應(yīng)用多與顯示有關(guān)打肝。
CADisplayLink、NSTimer使用注意
iOS設(shè)備的屏幕刷新頻率是固定的挪捕，CADisplayLink在正常情況下會(huì)在每次刷新結(jié)束都被調(diào)用闯睹，精確度相當(dāng)高。
NSTimer的精確度就顯得低了點(diǎn)担神，比如NSTimer的觸發(fā)時(shí)間到的時(shí)候，runloop如果在阻塞狀態(tài)始花，觸發(fā)時(shí)間就會(huì)推遲到下一個(gè)runloop周期妄讯。并且 NSTimer新增了tolerance屬性孩锡，讓用戶可以設(shè)置可以容忍的觸發(fā)的時(shí)間的延遲范圍。
CADisplayLink使用場合相對(duì)專一亥贸，適合做UI的不停重繪躬窜，比如自定義動(dòng)畫引擎或者視頻播放的渲染。NSTimer的使用范圍要廣泛的多炕置，各種需要單次或者循環(huán)定時(shí)處理的任務(wù)都可以使用荣挨。在UI相關(guān)的動(dòng)畫或者顯示內(nèi)容使用 CADisplayLink比起用NSTimer的好處就是我們不需要在格外關(guān)心屏幕的刷新頻率了，因?yàn)樗旧砭褪歉聊凰⑿峦降摹?/p>
CADisplayLink朴摊、NSTimer會(huì)對(duì)target產(chǎn)生強(qiáng)引用默垄，如果target又對(duì)它們產(chǎn)生強(qiáng)引用，那么就會(huì)引發(fā)循環(huán)引用 甚纲，解決方案 使用block
方法1
方法2使用代理對(duì)象（NSProxy）
