NSTimer 循環(huán)引用的原因和解決方案
造成循環(huán)引用的原因就是兩個對象之間因為強(qiáng)引用無法釋放。本文將通過NSTimer來剖析強(qiáng)引用黄锤，以及解決方法搪缨。
1. 強(qiáng)引用
舉個例子，比如我們有兩個ViewController猜扮，分別為A和B勉吻，從A可以push到B，從B可以pop回A旅赢，B中代碼如下：
static int num = 0;
@property (nonatomic, strong) NSTimer *timer;
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(fireHome) userInfo:nil repeats:YES];
// 加runloop
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:self.timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}
- (void)fireHome{
num++;
NSLog(@"hello word - %d",num);
}
- (void)dealloc{
[self.timer invalidate];
self.timer = nil;
NSLog(@"%s",__func__);
}
當(dāng)我們從B界面pop到A時齿桃，timer并不會停，那是為什么呢煮盼？顯然是沒有執(zhí)行B界面的dealloc方法短纵，導(dǎo)致B界面沒有被釋放。
既然沒釋放肯定是有循環(huán)引用僵控，那么這個循環(huán)引用產(chǎn)生的在哪里呢香到？乍一看，我們的BViewController強(qiáng)引用了timer报破，那么如果說造成循環(huán)引用就是timer強(qiáng)引用了self悠就，但是這里面沒有block怎么產(chǎn)生的循環(huán)引用呢？這里面在初始化timer的時候有個target充易，我們查看一下這個初始化方法shift+command+0梗脾，搜索一下timerWithTimeInterval:target:selector:userInfo:repeats:關(guān)于target的描述如下：
可以看到timer對target保持強(qiáng)引用，直到timer失效盹靴。
所以說循環(huán)引用就產(chǎn)生了炸茧，B強(qiáng)引用著timer，timer強(qiáng)引用著target也就是self稿静，在這里self就是B的實例對象梭冠。此時就是：
self -> timer -> self構(gòu)成的循環(huán)引用。
我們在iOS Objective-C Block簡介這篇文章中介紹了使用weakSelf來解決循環(huán)引用改备，既然是這樣控漠，那么我們用weakSelf是否可以解決這層循環(huán)引用呢？
將代碼修改為如下：
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:weakSelf selector:@selector(fireHome) userInfo:nil repeats:YES];
// 加runloop
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:self.timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}
運行悬钳，依舊沒有打破循環(huán)引用润脸，timer在pop后依舊運行柬脸。那么這是為什么呢？毙驯，在block中我們可以使用weakSelf來打破循環(huán)引用，那么在這里為什么不行呢灾测？
此時我們使用__weak雖然打破了self -> timer -> self這個循環(huán)引用爆价，使其變成了self -> timer -> weakSelf -> self。
但是這里我們分析的并不全面媳搪，因為我們的timer需要加入到Runloop铭段，Runloop對timer是一個強(qiáng)持有，Runloop的生命周期比B界面更長秦爆，所以這才是導(dǎo)致timer無法釋放的真正原因序愚，timer無法釋放，自然self也就無法釋放等限。所以這個引用鏈最初應(yīng)該是這樣的：
self -> timer -> self
runloop -> timer -> self
畫個圖：
加上weakSelf之后爸吮，變成了這樣：
self -> timer -> weakSelf -> self
runloop -> timer -> weakSelf -> self
那么雖然是這樣weakSelf也是弱引用啊，為什么不能打破循環(huán)引用呢望门？在block中我們可以通過self -> block -> weakSelf -> self打破循環(huán)引用形娇？為什么這里就不可以了呢？
這里我們就要稍微研究一下這行代碼了：
__weak typeof(self) weakSelf = self;
我們想知道weakSelf和self有什么區(qū)別筹误，其實主要是這三點：
-
weakSelf會對self的引用計數(shù)+1嗎桐早？ -
weakSelf和self的指針地址相同嗎？ -
weakSelf和self是指向同一片內(nèi)存空間嗎厨剪？
下面我們驗證一下哄酝，添加這樣一段代碼：
NSLog(@"%ld",CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)self));
__weak typeof(self) weakSelf = self;
NSLog(@"%ld",CFGetRetainCount((__bridge CFTypeRef)self));
運行并通過lldb調(diào)試得到如下結(jié)果：
我們可以看到：
-
weakSelf并沒有增加self的引用計數(shù) -
weakSelf和self指向同一內(nèi)存區(qū)域 -
weakSelf和self的指針地址是不同的
其實分析完這里我們也看不出什么，這里的引用關(guān)系還是這幅圖：
下面我們在看看block中的weakSelf祷膳，添加如下代碼：
@property (nonatomic, copy) void(^myBlock)(void);
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
- (void)test1 {
__weak typeof(self) weakSelf = self;
self.name = @"test1";
self.myBlock = ^{
NSLog(@"%@",weakSelf.name);
};
self.myBlock();
}
調(diào)用test1陶衅，通過lldb調(diào)試：
此時就很清晰了，block中的weakSelf與外面的weakSelf根本不是同一個對象钾唬，雖然他們指向的都是同一片內(nèi)存區(qū)域万哪，在這里就是<LGTimerViewController: 0x7fc275604b10>，下面我們在看看libclosure中的_Block_object_assign函數(shù)抡秆。
在這里我們看到都是取的對象的地址**奕巍，或者是通過_Block_copy拷貝一份，也就是說在block中都是臨時變量儒士，一份新的變量的止，所以說在block中其引用鏈并不存在對weakSelf持有，而是持有的weakSelf的指針地址着撩，也就是*weakSelf诅福，跟self沒有任何關(guān)系匾委。
然而在timer這里，timer對weakSelf也就是target是強(qiáng)持有氓润，所以不能打破循環(huán)引用赂乐。
所以對于block和timer兩個模型之間循環(huán)引用的區(qū)別如下：
timer：self -> timer -> weakSelf -> self
block：self -> block -> *weakSelf
2. 解決Timer強(qiáng)引用
2.1 不使用帶target的Timer
因為timer通過target強(qiáng)持有了self，那么我們不使用含有target的API不就就可以了咖气，修改代碼為如下：
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
NSLog(@"hello word - %d",num);
}];
2.2 提前銷毀timer
因為timer通過target強(qiáng)持有了self挨措，當(dāng)我們需要pop的時候，提前銷毀timer就可以打破這層循環(huán)引用崩溪，所以我們可以通過didMoveToParentViewController浅役，但是無論是pop還是push都會調(diào)用該方法，所以我們加一層判斷伶唯，代碼如下：
- (void)didMoveToParentViewController:(UIViewController *)parent{
// 無論push 進(jìn)來 還是 pop 出去 正常跑
// 就算繼續(xù)push 到下一層 pop 回去還是繼續(xù)
if (parent == nil) {
[self.timer invalidate];
self.timer = nil;
NSLog(@"timer 走了");
}
}
此時當(dāng)我們pop的時候就可以正常銷毀timer了觉既。
2.3 中介者模式
在這里我們關(guān)系的是fireHome能執(zhí)行，并不關(guān)心timer捕獲的target是誰乳幸，所以為了避免循環(huán)引用瞪讼，我們可以把target換成其他對象，將fireHome交給target執(zhí)行反惕。所以修改代碼為如下：
#import <objc/runtime.h>// 導(dǎo)入runtime
//* 定義一個id類型的對象屬性 */
@property (nonatomic, strong) id target;
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 初始化target
self.target = [[NSObject alloc] init];
// 給NSObject添加方法
class_addMethod([NSObject class], @selector(fireHome), (IMP)fireHomeObjc, "v@:");
// 初始化timer
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self.target selector:@selector(fireHome) userInfo:nil repeats:YES];
}
void fireHomeObjc(id obj){
num++;
NSLog(@"hello word - %d",num);
}
- (void)dealloc{
[self.timer invalidate];
self.timer = nil;
NSLog(@"%s",__func__);
}
這里因為不在強(qiáng)引用self尝艘，self就可以正常dealloc，也就可以停掉timer姿染。從而解除對target的強(qiáng)引用背亥。
2.4 自定義封裝timer
上面的解決方式其實需要考慮的方面比較多，需要定義target對象悬赏，添加方法狡汉，停掉和置空timer，步驟還是蠻多的闽颇，稍不注意就可能出錯盾戴，所以我們自己封裝一個timer，作為中間層兵多，來解決調(diào)用者這些復(fù)雜的操作尖啡，來使調(diào)用顯得簡單、方便、安全。
首先我們提供兩個方法勘伺，分別是初始化方法和銷毀timer的方法，代碼如下：
@interface LGTimerWapper : NSObject
- (instancetype)lg_initWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;
- (void)lg_invalidate;
@end
然后我們提供了三個屬性畏梆，分別用于存儲target、selector以及自定義timer中的timer屬性，代碼如下：
#import <objc/message.h>
@interface LGTimerWapper()
// 定義一個target 用于存儲傳入的target 注意這里使用的是weak
@property (nonatomic, weak) id target;
// 存儲 sel
@property (nonatomic, assign) SEL aSelector;
// timer
@property (nonatomic, strong) NSTimer *timer;
@end
下面是初始化方法的實現(xiàn)：
- 首先我們存儲了
target和aSelector - 然后判斷
target能響應(yīng)aSelector的時候- 為中介添加方法奠涌，這里面的中介就是當(dāng)前類
- 并把
imp指向當(dāng)前類的fireHomeWapper方法 - 初始化timer
- return self
- (instancetype)lg_initWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo{
if (self == [super init]) {
self.target = aTarget; // vc
self.aSelector = aSelector; // 方法 -- vc 釋放
if ([self.target respondsToSelector:self.aSelector]) {
// 將中介的處理添加到這里宪巨，不去外面再次添加，這里面的中介就是當(dāng)前類型
// 通過Runtime 獲取到方法
Method method = class_getInstanceMethod([self.target class], aSelector);
// 獲取方法的type
const char *type = method_getTypeEncoding(method);
// 為當(dāng)前類添加這個方法
class_addMethod([self class], aSelector, (IMP)fireHomeWapper, type);
// runloop&self -> timer -> lgtimerwarpper
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:ti target:self selector:aSelector userInfo:userInfo repeats:yesOrNo];
}
}
return self;
}
下面我們看看fireHomeWapper方法的實現(xiàn)溜畅，這里是重點也是難點：
- 首先判斷
target屬性是否有值捏卓，因為這個屬性是weak的，如果有值說明能響應(yīng)- 這里通過
objc_msgSend來調(diào)用存儲的aSelector
- 這里通過
- 如果不存在慈格，說明不能響應(yīng)了天吓，停掉
timer并置空就好了
關(guān)于lg_invalidate方法的實現(xiàn)就更簡單了，在本示例中沒有用到該方法峦椰，但是如果想要主動銷毀可以調(diào)用，代碼如下：
- (void)lg_invalidate{
[self.timer invalidate];
self.timer = nil;
}
這樣編寫后調(diào)用的時候就非常簡單了汰规，減少了很多需要處理的地方：
#import "LGTimerWapper.h"
@property (nonatomic, strong) LGTimerWapper *timerWapper;
//* 定義一個id類型的對象屬性 */
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.timerWapper = [[LGTimerWapper alloc] lg_initWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(fireHome) userInfo:nil repeats:YES];
}
2.5 使用NSProxy虛基類的子類
上面的代碼雖然使用起來比較簡單汤功，但是代碼寫起來少多了些，有時候也存在維護(hù)問題溜哮，對于調(diào)用者沒有真正的去調(diào)用invalidate和置空timer滔金，總是有些別扭的，其實解決timer循環(huán)引用的最好的方式還是使用NSProxy茂嗓。下面我們來看看怎么實現(xiàn)：
首先我們定義一個NSProxy的子類餐茵，這個類里面通過一個weak屬性，持有著target中需要強(qiáng)引用的實例對象述吸。代碼如下：
#import "LGProxy.h"
@interface LGProxy()
@property (nonatomic, weak) id object;
@end
@implementation LGProxy
+ (instancetype)proxyWithTransformObject:(id)object{
LGProxy *proxy = [LGProxy alloc];
proxy.object = object;
return proxy;
}
但是僅僅是這樣還是不行的忿族，還需要讓實際的target響應(yīng)消息，畢竟LGProxy不能真正響應(yīng)timer中的消息蝌矛。
/*
僅僅添加了weak類型的屬性還不夠道批，為了保證中間件能夠響應(yīng)外部self的事件
需要通過消息轉(zhuǎn)發(fā)機(jī)制，讓實際的響應(yīng)target還是外部self入撒，
這一步至關(guān)重要隆豹，主要涉及到runtime的消息機(jī)制。
*/
-(id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
return self.object;
}
下面我們看看怎么使用：
#import "LGProxy.h"
@property (nonatomic, strong) LGProxy *proxy;
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.proxy = [LGProxy proxyWithTransformObject:self];
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self.proxy selector:@selector(fireHome) userInfo:nil repeats:YES];
}
- (void)fireHome{
num++;
NSLog(@"hello word - %d",num);
}
- (void)dealloc{
[self.timer invalidate];
self.timer = nil;
NSLog(@"%s",__func__);
}
此時使用起來還是直接使用NSTimer茅逮，只是對target的強(qiáng)引用的修改成了Proxy璃赡。
