2023年末 - iOS 实时面试题：如何解决 NSTimer 引发的循环引用问题？

首先思考下为什么只要提到 NSTimer 就会与循环引用挂钩？主要的原因是：NSTimer 对象会强引用传入的 target，所以 iOS 10 以后，苹果给了我们一个 NSTimer 的 block 为参数的 API，还特意嘱咐了我们：- parameter: block The execution body of the timer; the timer itself is passed as the parameter to this block when executed to aid in avoiding cyclical references，帮助我们避免循环引用。

c++ 复制代码

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (NS_SWIFT_SENDABLE ^)(NSTimer *timer))block API_AVAILABLE(macosx(10.12), ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));

除了循环引用，还有一条我们要谨记在心，当我们创建了一个 repeats 参数为 True 的 NSTimer 对象后，当不需要它时一定要调用 - (void)invalidate; 终止定时器，不然定时器会一直执行下去，定时器对象不会释放，那么即使 target 没有强引用定时器对象（没有循环引用），target 也会因为一直被定时器对象强引用而得不到释放，此时 target 便内存泄漏了。

invalidate 函数很重要，不仅是用来停止定时器的，同时也会使定时器对象终止对 target 的强引用。若是定时器对象与 target 有相互引用的话，相当于主动解除了引用环。例如最简陋的方式：我们在 viewDidDisappear 函数中主动调用定时器的 invalidate 函数，那么我们的 ViewController 还是能正常执行 dealloc 并释放的。

这里还有一个有意思的点，当 repeats 参数使用 false 时，不管 target 与定时器对象有没有引用环，target 都可以在定时器执行后得到释放，定时器对象不再强引用 target，这个机制可以让我们延长对象的生命周期到指定的时间。

1️⃣：借助中间层，NSObject 子类：

c++ 复制代码

#import "TimerWrapper.h"

typedef void(^TimerBlock)(void);

@interface TimerWrapper ()

@property (nonatomic, strong) NSTimer *timer;
@property (nonatomic, copy) TimerBlock block;

@end

@implementation TimerWrapper

- (void)startTimer:(void(^)(void))block {
    self.block = block;
    
    if (self.timer != nil) {
        [self.timer invalidate];
        self.timer = nil;
    }
    
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerAction:) userInfo:nil repeats:YES];
}

- (void)timerAction:(NSTimer *)timer {
    if (self.block) {
        self.block();
    }
}

- (void)stopTimer {
    if (self.timer == nil) {
        return;
    }
    
    [self.timer invalidate];
    self.timer = nil;
}

- (void)dealloc {
    NSLog(@"TimerWrapper dealloc");
}

@end

例如在 ViewController 中使用一个 TimerWrapper 对象开启定时器，然后在 ViewController 的 dealloc 函数中调用 stopTimer 函数，主动停止定时器。

2⃣️：借助中间层，NSProxy 子类：

c++ 复制代码

#import "TimerProxy.h"

@interface TimerProxy ()

@property (nonatomic, weak) id target;

@end

@implementation TimerProxy

+ (instancetype)proxyWithTarget:(id)target {
    TimerProxy *proxy = [TimerProxy alloc];
    proxy.target = target;
    
    return proxy;
}

- (NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel {
    return [self.target methodSignatureForSelector:sel];
}

- (void)forwardInvocation:(NSInvocation *)invocation {
    [invocation invokeWithTarget:self.target];
}

@end

TimerProxy 弱引用一个 target，这个 target 可以是我们的 ViewController。在 TimerProxy 内部，通过 forwardInvocation 把 TimerProxy 对象接收的消息转发到 target 中去，即把定时器的回调转回到指定的 target 中去。这样我们的 ViewController 仅被 TimerProxy 弱引用，可以得正常释放，然后在它的 dealloc 函数中，终止定时器，破开定时器对象和 TimerProxy 对象的强引用，双方都得到了正常的终止和释放。

2️⃣：使用 block，iOS 10 以后系统为我们提供了 Block 形式的定时器，那么 iOS 10 之前呢，其实我们也可以手动实现一个：

c++ 复制代码

#import "NSTimer+Test.h"

@implementation NSTimer (Test)

+ (NSTimer *)cus_scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(NSTimer * _Nonnull))block {
    return [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:interval target:self selector:@selector(handle:) userInfo:[block copy] repeats:repeats];
}

+ (void)handle:(NSTimer *)timer {
    void(^block)(NSTimer * _Nonnull) = timer.userInfo;
    if (block != nil) {
        block(timer);
    }
}

- (void)dealloc {
    NSLog(@"timer dealloc 执行！");
}

@end

通过分类给 NSTimer 添加一个创建 NSTimer 对象的类函数，创建 NSTimer 时我们通过 userInfo 参数传递一个自己的自定义 block，然后 NSTimer 对象创建时 target 传递的是 NSTimer 类对象，因为类对象完全不需要考虑释放问题，它是全局唯一且不需要释放的，所以我们完全不用考虑我们使用自己的对象作为 target 时引发的强引用问题。最后当 NSTimer 的 selector 执行时，我们从 userInfo 中读取到我们传递到 block 进行执行，完美避开了引用环问题，实现了和 iOS 10 以后类似的 Block 形式的 NSTimer 创建。

还有 CADisplayLink 也是和 NSTimer 一样会强引用传入的 target，我们可以使用同样的方式解除它们的循环引用。

因为 NSTimer 的回调依赖于 RunLoop 中的 timerPort，当 RunLoop 中任务量大和 RunLoop Mode 切换时会导致一些 NSTimer 定时不准问题。

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