iOS【NSTimer到底准不准?】
来源:互联网 发布:网络yy语音授课是什么 编辑:程序博客网 时间:2024/04/30 09:03
偶尔看到一个有意思的问题:NStimer准吗?如果不准该怎样实现一个精确的NSTimer?既然这样问了,那从题目的角度出发,NSTimer肯定是不准的,但是它是以哪个精确度来作为“准”的标准呢,我们试着来探讨一下。环境:Xcode9,模拟器iPhone7(iOS11),iPhone6(iOS10)NSTimer
我们来写一段代码- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {if (!_timer) {_timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(logInfo) userInfo:nil repeats:YES];}}- (void)logInfo {NSLog(@"timer test");}好,跑一下2017-11-10 09:12:32.566622+0800 QTimer[20276:7878806] timer test2017-11-10 09:12:33.566811+0800 QTimer[20276:7878806] timer test2017-11-10 09:12:34.566510+0800 QTimer[20276:7878806] timer test2017-11-10 09:12:35.567532+0800 QTimer[20276:7878806] timer test2017-11-10 09:12:36.567613+0800 QTimer[20276:7878806] timer test2017-11-10 09:12:37.566615+0800 QTimer[20276:7878806] timer test2017-11-10 09:12:38.567415+0800 QTimer[20276:7878806] timer test2017-11-10 09:12:39.567650+0800 QTimer[20276:7878806] timer test2017-11-10 09:12:40.566592+0800 QTimer[20276:7878806] timer test可以看到,其计时偏差基本在1毫秒以内。在正常的使用中,1毫秒以内偏差的计时可以说是非常准确了,如果题目并不是需要实现纳米级精度的计时,那么肯定是考虑到了其他影响到NSTimer计时精度的因素,我们试着来总结一下。1、RunLoop的影响
为了验证,给计时任务加点重活- (void)logInfo {int count = 0;for (int i = 0; i < 1000000; i++) {count += i;}NSLog(@"timer test");}先在模拟器上跑2017-11-10 09:35:33.413804+0800 QTimer[20503:7955660] timer test2017-11-10 09:35:34.413108+0800 QTimer[20503:7955660] timer test2017-11-10 09:35:35.414460+0800 QTimer[20503:7955660] timer test2017-11-10 09:35:36.414036+0800 QTimer[20503:7955660] timer test2017-11-10 09:35:37.413990+0800 QTimer[20503:7955660] timer test2017-11-10 09:35:38.413622+0800 QTimer[20503:7955660] timer test可以看到计时偏差还是能控制在1毫秒以内我们把上面的代码用真机(iPhone6)跑一下2017-11-10 09:34:42.332293+0800 QTimer[9739:3329479] timer test2017-11-10 09:34:43.324582+0800 QTimer[9739:3329479] timer test2017-11-10 09:34:44.331287+0800 QTimer[9739:3329479] timer test2017-11-10 09:34:45.333884+0800 QTimer[9739:3329479] timer test2017-11-10 09:34:46.331684+0800 QTimer[9739:3329479] timer test2017-11-10 09:34:47.334392+0800 QTimer[9739:3329479] timer test2017-11-10 09:34:48.332235+0800 QTimer[9739:3329479] timer test2017-11-10 09:34:49.333350+0800 QTimer[9739:3329479] timer test可以看到计时偏差已经超过1毫秒了,说明CPU性能对定时器的精度影响是有的,但这是根本原因吗?我们再加一点重活看看- (void)logInfo {int count = 0;for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {count += i;}NSLog(@"timer test");}2017-11-10 09:40:38.194879+0800 QTimer[9749:3330951] timer test2017-11-10 09:40:44.188463+0800 QTimer[9749:3330951] timer test2017-11-10 09:40:50.172012+0800 QTimer[9749:3330951] timer test2017-11-10 09:40:56.172139+0800 QTimer[9749:3330951] timer test2017-11-10 09:41:02.179022+0800 QTimer[9749:3330951] timer test2017-11-10 09:41:08.170254+0800 QTimer[9749:3330951] timer test2017-11-10 09:41:14.169011+0800 QTimer[9749:3330951] timer testmy god ... 计时偏差已经去到了6秒之多,显然是有问题的原因分析:
定时器被添加在主线程中,由于定时器在一个RunLoop中被检测一次,所以如果在这一次的RunLoop中做了耗时的操作,当前RunLoop持续的时间超过了定时器的间隔时间,那么下一次定时就被延后了。解决方法:
1、在子线程中创建timer,在主线程进行定时任务的操作2、在子线程中创建timer,在子线程中进行定时任务的操作,需要UI操作时切换回主线程进行操作- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {if (!_timer) {_timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {NSLog(@"timer test");}];}}- (void)logInfo {int count = 0;for (int i = 0; i < 1000000000; i++) {count += i;}NSLog(@"timer test");}2017-11-10 09:52:57.725870+0800 QTimer[9759:3334283] timer test2017-11-10 09:52:58.725829+0800 QTimer[9759:3334283] timer test2017-11-10 09:52:59.725822+0800 QTimer[9759:3334283] timer test2017-11-10 09:53:00.725979+0800 QTimer[9759:3334283] timer test2017-11-10 09:53:01.725827+0800 QTimer[9759:3334283] timer test2017-11-10 09:53:02.725774+0800 QTimer[9759:3334283] timer test2017-11-10 09:53:03.725831+0800 QTimer[9759:3334283] timer test2、RunLoop模式的影响
为了验证,我们在当前页面上添加一个tableview,在定时器运行时,我们对tableview进行滑动操作,可以发现,定时器并不会触发下一次的定时任务。原因分析:
主线程的RunLoop有两种预设的模式,RunLoopDefaultMode和TrackingRunLoopMode。当定时器被添加到主线程中且无指定模式时,会被默认添加到DefaultMode中,一般情况下定时器会正常触发定时任务。但是当用户进行UI交互操作时(比如滑动tableview),主线程会切换到TrackingRunLoopMode,在此模式下定时器并不会被触发。解决方法:
添加定时器到主线程的CommonMode中或者子线程中[[NSRunLoop mainRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];其他方式的Timer
1、纳秒级精度的Timer
使用mach_absolute_time()来实现更高精度的定时器。iPhone上有这么一个均匀变化的东西来提供给我们作为时间参考,就是CPU的时钟周期数(ticks)。通过mach_absolute_time()获取CPU已运行的tick数量。将tick数经过转换变成秒或者纳秒,从而实现时间的计算。以下代码实现来源于网络:#include <mach/mach.h>#include <mach/mach_time.h>static const uint64_t NANOS_PER_USEC = 1000ULL;static const uint64_t NANOS_PER_MILLISEC = 1000ULL * NANOS_PER_USEC;static const uint64_t NANOS_PER_SEC = 1000ULL * NANOS_PER_MILLISEC;static mach_timebase_info_data_t timebase_info;static uint64_t nanos_to_abs(uint64_t nanos) {return nanos * timebase_info.denom / timebase_info.numer;}void waitSeconds(int seconds) {mach_timebase_info(&timebase_info);uint64_t time_to_wait = nanos_to_abs(seconds * NANOS_PER_SEC);uint64_t now = mach_absolute_time();mach_wait_until(now + time_to_wait);}理论上这是iPhone上最精准的定时器,可以达到纳秒级别的精度,但是怎样去验证呢?由于日志的输出需要消耗时间,CPU线程之间的调度也需要消耗时间,所以无法从Log中输出的系统时间来验证其更高的精度,根据我测试的系统时间来看,时间偏差也是在1毫秒以内。2、CADisplayLink
CADisplayLink是一个频率能达到屏幕刷新率的定时器类。iPhone屏幕刷新频率为60帧/秒,也就是说最小间隔可以达到1/60s。基本使用:CADisplayLink * displayLink = [CADisplayLink displayLinkWithTarget:self selector:@selector(logInfo)];[displayLink addToRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop] forMode:NSDefaultRunLoopMode];3、GCD定时器
我们知道,RunLoop是dispatch_source_t实现的timer,所以理论上来说,GCD定时器的精度比NSTimer只高不低。基本使用:NSTimeInterval interval = 1.0;_timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0));dispatch_source_set_timer(_timer, dispatch_walltime(NULL, 0), interval * NSEC_PER_SEC, 0);dispatch_source_set_event_handler(_timer, ^{NSLog(@"GCD timer test");});dispatch_resume(_timer);总结
从结果看,NSTimer在其使用场景下足够准了,对于“不准”更多是集中在对其错误的使用方式上,只要我们足够深入了解,正确地使用,就能让它“准”。实际上,苹果也不推荐使用太高精度的定时器,对于NSTimer,精度在50-100ms都是正常的,如果我们需要足够高精度地进行计时,比如统计APP启动时间、一段任务代码的运行时间等等,NSTimer不是一个好的选择,mach_absolute_time()或者可以帮到你,苹果开发工具也带有更专业的API或者插件提供给开发者。
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