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CADisplayLink、NSTimer、GCD定时器

news 来源：原创 2025/6/8 5:12:41

一、概述

IOS的常用的定时器有NSTimer、CADisplayLink、GCD定时器。

其中NSTimer、CADisplayLink有以下特点：

  • 依赖RunLoop，某些方法创建时需要手动把定时器添加到RunLoop中

  • 如果是通过target:selector方式创建的，需要注意定时器会对target产生强引用。

  • 由于依赖RunLoop，如果某个RunLoop循环中有大量的耗时操作，则定时器的回掉可能不会准确的在定时间隔内触发。

GCD定时器由以下特点：

  • 依赖于操作系统内核的，定时精度相对高。

  • 不会产生循环引用问题。

二、NSTimer

2.1 使用方式

  • 通过NSInvocation封装方法签名的方式创建定时器，需要手动添加定时器到runloop中

+ (NSTimer*)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti invocation:(NSInvocation*)invocation repeats:(BOOL)yesOrNo;

  • 通过target:selector方式创建，需要手动添加定时器到runloop中(注意循环引用问题)。

+ (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;

  • 指定date时间后自动free，需要手动添加定时器到runloop中

- (instancetype)initWithFireDate:(NSDate *)date interval:(NSTimeInterval)ti target:(id)t selector:(SEL)s userInfo:(nullable id)ui repeats:(BOOL)rep；

  • scheduledTimerWithTimeInterval方法会自动将定时器加到RunLoop的DefaultMode中

+ (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo

2.2 BlockKit的NSTimer

利用NSTimer类对象来处理循环应用问题，将block利用userInfo进行传递到selector，再进行block回掉：

三、CADisplayLink

CADisplayLink是根据屏幕刷新率来做定时操作的，且依赖于RunLoop，也同时存在循环引用问题。CADisplayLink更多是用于一些动画、刷新率的计算。

3.1 使用方式

  • 通过displayLinkWithTarget:selector:方式创建，需要手动添加定时器到runloop中(注意循环引用问题)。

+ (CADisplayLink *)displayLinkWithTarget:(id)target selector:(SEL)sel;

  • 添加到RunLoop，除非计时器被停止,否则每次屏幕刷新时，计时器的方法都会被触发。

- (void)addToRunLoop:(NSRunLoop *)runloop forMode:(NSRunLoopMode)mode;

3.2 相关属性

  • 时间戳timestamp

用来返回上一次屏幕刷新的时间戳，计算帧数可以通过 1 / (当前的时间戳-记录上一次的时间戳)。

  • 预计的下一次屏幕刷新时间戳targetTimestamp

用来返回预计下一次屏幕刷新时间戳，计算fps最好不要用这个属性,这是是预计值,与真实值有差异的.当然如果要求不严的话,也是可以用这个的,好处就是不需要记录上一次的值了,少了一个变量。

  • 间隔时间duration

默认是1 / 60，用于提供屏幕最大刷新频率(maximumFramesPerSecond)下每一帧的时间间隔。注意：是最大的 , 不是实时的帧数。

  • 修改帧率 preferredFramesPerSecond

如果在特定帧率内无法提供对象的操作,可以通过降低帧率解决.一个拥有持续稳定但是较慢帧率的应用要比跳帧的应用顺滑的多。实际的屏幕帧率会和preferredFramesPerSecond有一定的出入,结果是由设置的值和屏幕最大帧率(maximumFramesPerSecond)相互影响产生的，具体规则如下：

如果屏幕最大帧率(preferredFramesPerSecond)是60,实际帧率只能是15, 20, 30, 60中的一种.如果设置大于60的值,屏幕实际帧率为60.如果设置的是26~35之间的值,实际帧率是30.如果设置为0,会使用最高帧率。

四、dispatch_source_t

GCD定时基于系统内核，定时精度相对上面两种方式会更准确。且GCD定时器不存在对target强引用问题，不需要特别在释放的地方取消定时器。只是需要注意“self.timer = timer”，需要保住定时器的命，否则定时不会执行。

4.1 头文件SSTimer.h

//
//  SSTimer.h
//  IOSzlw
//
//  Created by zhouliangwei on 2021/10/14.
//#import <Foundation/Foundation.h>NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN@interface SSTimer : NSObject/// 同下面的方法，不过自动开始执行
+ (SSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo;/// 创建一个定时器并返回，但是并不会自动执行，需要手动调用resume方法/// - parameter:  start 定时器启动时间/// - parameter:  ti    间隔多久开始执行selector/// - parameter:  s     执行的任务/// - parameter:  ui    绑定信息/// - parameter:  rep   是否重复
- (instancetype)initWithTimeInterval:(NSTimeInterval)start interval:(NSTimeInterval)ti target:(id)t selector:(SEL)s userInfo:(nullable id)ui repeats:(BOOL)rep;/// 扩充block
+ (SSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(SSTimer *timer))block;/// 启动
- (void)resume;/// 暂定
- (void)suspend;/// 关闭
- (void)invalidate;
@property (readonly) BOOL repeats;
@property (readonly) NSTimeInterval timeInterval;
@property (readonly, getter=isValid) BOOL valid;
@property (nullable, readonly, retain) id userInfo;
@endNS_ASSUME_NONNULL_END

4.2 实现SSTimer.m

//
//  SSTimer.m
//  IOSzlw
//
//  Created by zhouliangwei on 2021/10/14.
//#import "SSTimer.h"#import "SSTimer.h"#define lock(...) \
dispatch_semaphore_wait(_semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);\
__VA_ARGS__;\
dispatch_semaphore_signal(_semaphore);@implementation SSTimer {BOOL _valid;NSTimeInterval _timeInterval;BOOL _repeats;__weak id _target;SEL _selector;dispatch_source_t _timer;dispatch_semaphore_t _semaphore;id _userInfo;BOOL _running;
}
+ (SSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(nullable id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo {SSTimer *timer = [[SSTimer alloc] initWithTimeInterval:0 interval:ti target:aTarget selector:aSelector userInfo:userInfo repeats:yesOrNo];[timer resume];return timer;
}
+ (SSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)interval repeats:(BOOL)repeats block:(void (^)(SSTimer *timer))block {NSParameterAssert(block != nil);SSTimer *timer = [[SSTimer alloc] initWithTimeInterval:0 interval:interval target:self selector:@selector(ss_executeBlockFromTimer:) userInfo:[block copy] repeats:repeats];[timer resume];return timer;
}
- (instancetype)initWithTimeInterval:(NSTimeInterval)start interval:(NSTimeInterval)ti target:(id)t selector:(SEL)s userInfo:(nullable id)ui repeats:(BOOL)rep {self = [super init];if (self) {_valid = YES;_timeInterval = ti;_repeats = rep;_target = t;_selector = s;_userInfo = ui;_semaphore = dispatch_semaphore_create(1);__weak typeof(self) weakSelf = self;_timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_main_queue());dispatch_source_set_timer(_timer, dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, start * NSEC_PER_SEC), ti * NSEC_PER_SEC, 0);dispatch_source_set_event_handler(_timer, ^{[weakSelf fire];});}return self;
}
- (void)fire {if (!_valid) {return;}lock(id target = _target;)if (!target) {[self invalidate];} else {// 执行selector
#pragma clang diagnostic push
#pragma clang diagnostic ignored "-Warc-performSelector-leaks"[target performSelector:_selector withObject:self];
#pragma clang diagnostic popif (!_repeats) {[self invalidate];}}
}
- (void)resume {if (_running) return;dispatch_resume(_timer);_running = YES;
}
- (void)suspend {if (!_running) return;dispatch_suspend(_timer);_running = NO;
}
- (void)invalidate {dispatch_semaphore_wait(_semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);if (_valid) {dispatch_source_cancel(_timer);_timer = NULL;_target = nil;_userInfo = nil;_valid = NO;}dispatch_semaphore_signal(_semaphore);
}
- (id)userInfo {lock(id ui = _userInfo) return ui;
}
- (BOOL)repeats {lock(BOOL re = _repeats) return re;
}
- (NSTimeInterval)timeInterval {lock(NSTimeInterval ti = _timeInterval) return ti;
}
- (BOOL)isValid {lock(BOOL va = _valid) return va;
}
- (void)dealloc {[self invalidate];
}
+ (void)ss_executeBlockFromTimer:(SSTimer *)aTimer {void (^block)(SSTimer *) = [aTimer userInfo];if (block) block(aTimer);
}
@end

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