NSTimer

概述

NSTimer是Foundation框架中的一个类，用于创建定时器，可以在指定的时间间隔内执行指定的任务。NSTimer以RunLoop的方式工作，可以将其加入RunLoop的特定模式中，从而定时器可以在指定的时间间隔内持续工作

调用方式

方式1

// 以该方式创建的定时器以默认方式添加到当前线程runloop中，无需手动添加 
NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) { 
    NSLog(@"%s, %d", __func__, __LINE__); 
}]; 
// 之所以指定该定时器所在的Mode为NSRunLoopCommonModes，是为了保证定时器可以在不同的RunLoop Mode下正常运行
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes]; 

// 停止定时器 
[timer invalidate];

方式2

// 以该方式创建的定时器需要手动添加到RunLoop才能正常执行 
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(test:) userInfo:@"2" repeats:YES]; 
[[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes]; 

-(void)test: (NSTimer *)content { 
    NSLog(@"%s, %d, %@", __func__, __LINE__, [content userInfo]); 
} 

// 停止定时器 
[timer invalidate];

使用陷阱

• NSTimer的工作方式是基于RunLoop的，因此需要将其加入RunLoop才能生效。如果不加入RunLoop，定时器将无法启动
• 在使用NSTimer时要注意循环引用问题，应该使用弱引用或者block来避免循环引用，也可通过NSProxy创建一个临时Target
• 在多线程中使用NSTimer，需要注意线程安全的问题，可以考虑使用GCD定时器或者NSRunLoop的 performSelector:afterDelay: 方法等代替
• 当定时器不再使用时，需要将其从RunLoop中移除，避免内存泄漏和无用功耗，且其创建与撤销必须在同一个线程操作，不能跨越线程操作
• NSTimer依赖于Runloop，如果Runloop的任务过于繁重，可能会导致NStimer不准时

CADisplayLink

概述

CADisplayLink是Core Animation框架中的一个类，用于创建一个与显示器刷新频率相同的计时器，如每秒 60 次（屏幕刷新率为 60Hz）调用一次指定方法。CADisplayLink可以直接和Core Animation进行结合，用于实现动画渲染、图形绘制等操作，而且可以在多个RunLoop Modes中执行，非常灵活。

使用场景

• 实时数据展示：比如在股票行情中，实时绘制股票价格图表
• 游戏开发：比如用于精灵动画的连续播放
• 视频录制：实时处理视频帧数据，实现视频的录制和处理
• 音频波形分析：实时绘制音频波形图，显示音频数据变化

调用方式

// 需要将CADisplayLink对象添加到runLoop中，selector就能被周期性调用 
CADisplayLink *displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(test:)]; 
[displayLink addToRunLoop:[NSRunLoop mainRunLoop] forMode:NSRunLoopCommonModes];

使用陷阱

• CADisplayLink的任务方法需要在RunLoop中运行，因此需要将其加入指定的RunLoop Mode中
• CADisplayLink显示器刷新率为 60Hz，因此它的任务方法最好不要执行过于耗时的操作，以避免影响界面流畅性
• 在使用CADisplayLink时要注意循环引用问题，应该使用弱引用或者block来避免循环引用
• 当CADisplayLink不再使用时，需要手动停止它的工作，避免内存泄漏和无用功耗

GCD

+ (NSString *)executeTask:(task)task
                   start:(NSTimeInterval)start
                interval:(NSTimeInterval)interval
                 repeats:(BOOL)repeats
                   async:(BOOL)async {
    if (!task || start < 0 || (interval <= 0 && repeats) ) return nil;
    
    // 队列
    dispatch_queue_t queue = async ? dispatch_get_global_queue(0, 0) : dispatch_get_main_queue();

    // 创建定时器
    dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);

    // 设置时间
    // 精准度：一般为0，如果对定时操作要求不精确，只要在一段时间内执行就可以，那么可以把精准度设置的大一点，例如10，这样会提高程序性能
    dispatch_source_set_timer(timer, DISPATCH_TIME_NOW, interval * NSEC_PER_SEC, 0);

    // 加锁
    dispatch_semaphore_wait(semaphore_, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    // 定时器唯一标识
    NSString *name = [NSString stringWithFormat:@"%ld", timers_.count];

    // 存放到字典中
    timers_[name] = timer;

    // 解锁
    dispatch_semaphore_signal(semaphore_);

    // 设置回调
    dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
        task();

        // 不重复的任务
        if (!repeats) {
            [self cancelTask:name];
        }
    });

    // 启动定时器
    dispatch_resume(timer);

    return name;
}

优点

GCD定时器实际上是使用了dispatch源(dispatch source)，dispatch源监听系统内核对象并处理。dispatch类似生产者消费者模式，通过监听系统内核对象，在生产者生产数据后自动通知相应的dispatch队列执行，后者充当消费者。通过系统级调用，更加精准