解决Timer或者CADisplayLink的释放问题

转载自：饼哥IT

在swift中，如果使用了Timer或者CADisplayLink，每次在deinit方法里面去停止定时器的时候发现，deinit方法更本就不会走！主要原因：循环引用

1、三种循环引用模式

​ 1）自循环引用：对象的强持有变量指向自身，比如ViewController强持有一个block，在block里又捕获持有ViewController，造成自循环引用；

​ 2）相互循环引用：比如定义一个A类和B类，A类有一个B类的属性，B类有一个A类的属性，修饰词都是strong类型，在A类里面访问B类属性和B类里边访问A类属性，那么就会出现相互持有，不会走deinit方法；

​ 3）多循环引用：比如类似于三角恋关系，A持有B，B持有C，C又持有A，造成循环引用；

2、如何解决循环引用

​ 1）_ _weak：弱引用，项目中使用最多的方式，无论是使用weak修饰self，还是修饰delegate等，使用广泛。weak指针指向的对象在被废弃之后会被自动置为nil：

​ 当weak指针指向的对象被废弃之后，deinit的内部实现当中会调用清除弱引用的一个方法。然后在清除弱引用的方法当中，会通过哈希算法来查找被废弃对象在弱引用表当中的位置，来提取所对应的弱引用指针的列表数组，然后进行for循环遍历，把每一个weak指针都置为nil。

​ 2）_ _unsafe_unretained：不安全引用，修饰对象不会增加引用计数，当指针指向的对象被废弃后，指针不会置为nil，成为悬垂指针；

​ 3）_ _block：在MRC模式下，_ _block修饰对象不会增加引用计数，避免了循环引用；在ARC模式下， _ _block一般用来在block内部修改外部的局部变量。

@property(nonatomic, copy) void (^testBlock)(void);

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    __weak typeof(self) wself = self;
//    __unsafe_unretained typeof(self) wself = self;
    self.testBlock = ^{
            //当然，如果不在block内使用self，就不会捕获self，自然就没有循环引用了
        NSLog(@"testBlock = %@", wself); 
    };
    self.testBlock();
}

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

3、解决NSTimer、CADisplayLink内存泄漏问题

由于NSTimer在项目中经常使用，并且就算使用weak修饰，还是会存在内存泄漏问题，所以单独拿出来用代码解释说明，并提供优雅的解决方案。CADisplayLink也是定时器。

@interface BViewController ()
@property(nonatomic, assign) NSInteger num;
@property(nonatomic, weak) NSTimer *timer; //使用weak修饰也不能解决内存泄漏
@end

@implementation BViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.num = 0;
    // 默认自动添加到RunLoop，也就是RunLoop持有timer，直到调用invalidate，才移除timer
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerFire:) userInfo:nil repeats:YES];
}

- (void)dealloc {
    NSLog(@"BViewController dealloc");
    // invalidate：停止定时器，并把timer从RunLoop中移除，并把timer的target强引用去除
    [self.timer invalidate];
    self.timer = nil;
}

- (void)timerFire:(NSTimer *)timer {
    self.num ++;
    NSLog(@"num = %ld", self.num);
}

@end

先从一个AViewController跳转至BViewController，点击返回按钮，发现并没有调用dealloc析构函数，为什么？首先BViewController弱持有timer，timer强持有BViewController，当点击返回按钮时，NavigationController不再持有BViewController，当前的RunLoop仍然强持有timer，而timer强持有BViewController，所以BViewController引用计数不为0，自然得不到释放。

NSTimer强引用ViewController

其实不管BViewController用strong还是用weak修饰timer，最终timer都会强持有BViewController，造成内存泄漏。现在列出三种解决方案：

1、使用block回调

​使用block回调处理事件，而不是使用target，这样就不会强持有target，但是是iOS 10之后才有的方法。

@interface BViewController ()
@property(nonatomic, assign) NSInteger num;
@property(nonatomic, strong) NSTimer *timer;
@end

@implementation BViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.num = 0;
    __weak typeof(self) wself = self;
    // 注意：这个方法是iOS 10之后的
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
        [wself timerFire:timer];
    }];
}

- (void)dealloc {
    NSLog(@"BViewController dealloc");
    // invalidate：停止定时器，并把timer从RunLoop中移除，并把timer的target强引用去除
    [self.timer invalidate];
    self.timer = nil;
}

- (void)timerFire:(NSTimer *)timer {
    self.num ++;
    NSLog(@"num = %ld", self.num);
}

@end

2、使用动态消息解析

​RunLoop会对timer强引用，timer对BViewController强引用，那么我们可以创建一个中间类来弱引用BViewController，让timer对中间类强引用，方法2和下面的方法3都是基于这个思想做的。

给NSTimer添加中间件

创建一个中间类TimerMiddleware：

// .h文件
@interface TimerMiddleware : NSObject
+ (instancetype)middlewareWithTarget:(id)target;
@end

// .m文件
@interface TimerMiddleware ()
/**
 这里使用weak，弱引用，才能对BViewController弱引用，才能解决内存泄漏
 如果使用strong，那么还是会内存泄漏
 */
@property(nonatomic, weak) id target;
@end

@implementation TimerMiddleware
+ (instancetype)middlewareWithTarget:(id)target {
    TimerMiddleware *middleware = [TimerMiddleware new];
    middleware.target = target;
    return middleware;
}

- (id)forwardingTargetForSelector:(SEL)aSelector {
    return self.target;
}

@end

在BViewController中：

// 其他代码和上面一样
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.num = 0;
    TimerMiddleware *middleware = [TimerMiddleware middlewareWithTarget:self];
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:middleware selector:@selector(timerFire:) userInfo:nil repeats:YES];
}

运行结果：BViewController会走dealloc方法，说明解决了内存泄漏问题。

3、使用NSProxy转发消息

1、NSProxy是跟NSObject一个级别的基类，用来设计做消息转发的；
2、NSProxy是抽象类，使用时候我们需要使用其子类；
3、NSProxy和NSObject都遵循NSObject协议；
4、NSProxy不会跟NSObject类一样去父类搜索方法实现，会直接进入消息转发流程，所以效率更高。
先创建一个TimerProxy，继承自NSProxy：

// .h文件
@interface TimerProxy : NSProxy
+ (instancetype)proxyWithTarget:(id)target;
@end

// .m文件
@interface TimerProxy ()
@property(nonatomic, weak) id target;
@end

@implementation TimerProxy

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

// NSProxy接收到消息会自动进入到调用这个方法 进入消息转发流程
- (nullable NSMethodSignature *)methodSignatureForSelector:(SEL)sel {
    return [self.target methodSignatureForSelector:sel];
}

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

在BViewController中：

// 其他代码和上面一样
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.num = 0;
    TimerProxy *proxy = [TimerProxy proxyWithTarget:self];
    self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:proxy selector:@selector(timerFire:) userInfo:nil repeats:YES];
}

总结：如果不管iOS系统版本，那么使用block方式简单；如果需要兼容系统版本，那么使用NSProxy更加高效，一次封装，终生受用。

4.Swift版本NSProxy转发消息

创建WeakProxy类：

class WeakProxy: NSObject {
    weak var target: NSObjectProtocol?
    var sel: Selector?
    
    public required init(target:NSObjectProtocol?, sel: Selector?) {
        self.target = target
        self.sel = sel
        super.init()
        guard target?.responds(to: sel) == true else {
            return
        }
        let method = class_getInstanceMethod(self.classForCoder, #selector(WeakTimerProxy.redirectionMethod))!
        class_replaceMethod(self.classForCoder, sel!, method_getImplementation(method), method_getTypeEncoding(method))
    }
    
    @objc func redirectionMethod() {
        if self.target != nil {
            self.target?.perform(self.sel)
        }
    }
}

使用方法：Timer

private func timer() {
    let proxy = WeakProxy.init(target: self, sel: #selector(testtimer))
    if !ptimer.isValid {
        ptimer = Timer.scheduledTimer(timeInterval: 1, target: proxy, selector: #selector(testtimer), userInfo: nil, repeats: true)
    }
    ptimer.fire()
    RunLoop.current.add(ptimer, forMode: .common)
}

@objc private func testtimer() {
    print("----1234")
}

使用方法：CADisplayLink

private var cadisplay: CADisplayLink?

private func cadisplaylinkTest() {
    let weakcad = WeakProxy.init(target: self, sel: #selector(cadisplayAction))
    cadisplay = CADisplayLink.init(target: weakcad, selector: #selector(cadisplayAction))
    cadisplay?.add(to: RunLoop.current, forMode: .common)
    cadisplay?.preferredFramesPerSecond = 1
}

@objc private func cadisplayAction() {
    print("---cadisplay-1234")
}

使用的时候都不用取消Time，页面会直接释放，走deinit方法~