深入浅出 RunLoop(五):RunLoop 与 NSTimer

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RunLoop 系列文章

深入浅出 RunLoop(一):初识
深入浅出 RunLoop(二):数据结构
深入浅出 RunLoop(三):事件循环机制
深入浅出 RunLoop(四):RunLoop 与线程
深入浅出 RunLoop(五):RunLoop 与 NSTimer
iOS - 聊聊 autorelease 和 @autoreleasepool:RunLoop 与 @autoreleasepool

RunLoop 与 NSTimer

  • 由前面的文章我们知道,NSTimer是由RunLoop来管理的,NSTimer其实就是CFRunLoopTimerRef,他们之间是 toll-free bridged 的,可以相互转换;
  • 如果我们在子线程上使用NSTimer,就必须开启子线程的RunLoop,否则定时器无法生效。

解决 tableview 滑动时 NSTimer 失效的问题

  • 问题:由前面的文章我们知道,RunLoop同一时间只能运行在一种模式下,当我们滑动tableview/scrollview的时候RunLoop会切换到UITrackingRunLoopMode界面追踪模式下。如果我们的NSTimer是添加到RunLoopKCFRunLoopDefaultMode/NSDefaultRunLoopMode默认模式下的话,此时是会失效的。
  • 解决:我们可以将NSTimer添加到RunLoopKCFRunLoopCommonModes/NSRunLoopCommonModes通用模式下,来保证无论在默认模式还是界面追踪模式下NSTimer都可以执行。
  • NSTimer的创建方式

如果我们是通过以下方法创建的NSTimer,是自动添加到RunLoop的默认模式下的

    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
        NSLog(@"123");
    }];
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我们可以通过以下方法创建NSTimer,来自定义添加到RunLoop的某种模式下

    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
        NSLog(@"123");
    }];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
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注意: 如果是通过timerxxx开头方法创建的NSTimer是不会自动添加到RunLoop中的,所以一定要记得手动添加,否则NSTimer不生效。

CFRunLoopAddTimer 函数实现

CFRunLoopAddTimer()函数中会判断传入的modeName模式名称是不是 kCFRunLoopCommonModes通用模式,是的话就会将timer添加到RunLoop的 _commonModeItems 集合中,并同步该timer到 _commonModes 里的所有模式中,这样无论在默认模式还是界面追踪模式下NSTimer都可以执行。

void CFRunLoopAddTimer(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopTimerRef rlt, CFStringRef modeName) {    
    CHECK_FOR_FORK();
    if (__CFRunLoopIsDeallocating(rl)) return;
    if (!__CFIsValid(rlt) || (NULL != rlt->_runLoop && rlt->_runLoop != rl)) return;
    __CFRunLoopLock(rl);
    if (modeName == kCFRunLoopCommonModes) {       // 判断 modeName 是不是 kCFRunLoopCommonModes
	    CFSetRef set = rl->_commonModes ? CFSetCreateCopy(kCFAllocatorSystemDefault, rl->_commonModes) : NULL;
	    if (NULL == rl->_commonModeItems) {    // 懒加载,判断 _commonModeItems 是否为空,是的话创建
	        rl->_commonModeItems = CFSetCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, &kCFTypeSetCallBacks);
    	}
    	CFSetAddValue(rl->_commonModeItems, rlt);  // 将 timer 添加到 _commonModeItems 中
    	if (NULL != set) {
	        CFTypeRef context[2] = {rl, rlt};  // 将 timer 和 RunLoop 封装到 context 中
    	    /* add new item to all common-modes */
            // 遍历 commonModes,将 timer 添加到 commonModes 的所有模式下
    	    CFSetApplyFunction(set, (__CFRunLoopAddItemToCommonModes), (void *)context);
    	    CFRelease(set);
    	}
    ......
	}
}


static void __CFRunLoopAddItemToCommonModes(const void *value, void *ctx) {
    CFStringRef modeName = (CFStringRef)value;
    CFRunLoopRef rl = (CFRunLoopRef)(((CFTypeRef *)ctx)[0]);
    CFTypeRef item = (CFTypeRef)(((CFTypeRef *)ctx)[1]);
    if (CFGetTypeID(item) == CFRunLoopSourceGetTypeID()) {
	CFRunLoopAddSource(rl, (CFRunLoopSourceRef)item, modeName);
    } else if (CFGetTypeID(item) == CFRunLoopObserverGetTypeID()) {
	CFRunLoopAddObserver(rl, (CFRunLoopObserverRef)item, modeName);
    } else if (CFGetTypeID(item) == CFRunLoopTimerGetTypeID()) {
	CFRunLoopAddTimer(rl, (CFRunLoopTimerRef)item, modeName);
    }
}
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NSTimer 和 CADisplayLink 存在的问题

  • 不准时:NSTimeCADisplayLink底层都是基于RunLoopCFRunLoopTimerRef的实现的,也就是说它们都依赖于RunLoop。如果RunLoop的任务过于繁重,会导致它们不准时。

比如NSTimer每1.0秒就会执行一次任务,Runloop每进行一次循环,就会看一下NSTimer的时间是否达到1.0秒,是的话就执行任务。但是由于Runloop每一次循环的任务不一样,所花费的时间就不固定。假设第一次循环所花时间为 0.2s,第二次 0.3s,第三次 0.3s,则再过 0.2s 就会执行NSTimer的任务,这时候可能Runloop的任务过于繁重,第四次花了0.5s,那加起来时间就是 1.3s,导致NSTimer不准时。

解决方法:使用 GCD 的定时器。GCD 的定时器是直接跟系统内核挂钩的,而且它不依赖于RunLoop,所以它非常的准时。示例如下:

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myqueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    //创建定时器
    dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
    //设置时间(start:几s后开始执行; interval:时间间隔)
    uint64_t start = 2.0;    //2s后开始执行
    uint64_t interval = 1.0; //每隔1s执行
    dispatch_source_set_timer(timer, dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, start * NSEC_PER_SEC), interval * NSEC_PER_SEC, 0);
    //设置回调
    dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
       NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    });
    //启动定时器
    dispatch_resume(timer);
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    
    self.timer = timer;
/*
2020-02-01 21:34:23.036474+0800 多线程[7309:1327653] <NSThread: 0x600001a5cfc0>{number = 1, name = main}
2020-02-01 21:34:25.036832+0800 多线程[7309:1327705] <NSThread: 0x600001acb600>{number = 7, name = (null)}
2020-02-01 21:34:26.036977+0800 多线程[7309:1327705] <NSThread: 0x600001acb600>{number = 7, name = (null)}
2020-02-01 21:34:27.036609+0800 多线程[7309:1327707] <NSThread: 0x600001a1e5c0>{number = 4, name = (null)}
 */
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iOS
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