YYFPSLabel是ibireme的YYKit库中一个查看屏幕帧数工具，下面我们来看看这个库吧YYFPSLabel，我用Swift重写了FPSLabel，这个工这篇文章我们通过Swift的代码来分析
什么是CADisplayLink
CADisplayLink是CoreAnimation提供的另一个类似于NSTimer的类，它总是在屏幕完成一次更新之前启动，它的接口设计的和NSTimer很类似，所以它实际上就是一个内置实现的替代，但是和timeInterval以秒为单位不同，CADisplayLink有一个整型的frameInterval属性，指定了间隔多少帧之后才执行。默认值是1，意味着每次屏幕更新之前都会执行一次。但是如果动画的代码执行起来超过了六十分之一秒，你可以指定frameInterval为2，就是说动画每隔一帧执行一次（一秒钟30帧）或者3，也就是一秒钟20次，等等。
YYFPSLabel实现原理
CADisplayLink可以以屏幕刷新的频率调用指定selector，而且iOS系统中正常的屏幕刷新率为60Hz（60次每秒），所以使用 CADisplayLink 的 timestamp 属性，配合 timer 的执行次数计算得出FPS数。
刷新频率 = 次数/时间
源码分析
整个库主要包含两部分FPSLabel和WeakProxy，先看看FPSLabel吧，整体代码比较简单我就直接上代码，相关解释注释写的比较清楚
import UIKit
class FPSLabel: UILabel {
var _link:CADisplayLink!
//记录方法执行次数
var _count: Int = 0
//记录上次方法执行的时间，通过link.timestamp - _lastTime计算时间间隔
var _lastTime: TimeInterval = 0
var _font: UIFont!
var _subFont: UIFont!
fileprivate let defaultSize = CGSize(width: 55,height: 20)
override init(frame: CGRect) {
super.init(frame: frame)
if frame.size.width == 0 && frame.size.height == 0 {
self.frame.size = defaultSize
}
self.layer.cornerRadius = 5
self.clipsToBounds = true
self.textAlignment = NSTextAlignment.center
self.isUserInteractionEnabled = false
self.backgroundColor = UIColor.white.withAlphaComponent(0.7)
_font = UIFont(name: "Menlo", size: 14)
if _font != nil {
_subFont = UIFont(name: "Menlo", size: 4)
}else{
_font = UIFont(name: "Courier", size: 14)
_subFont = UIFont(name: "Courier", size: 4)
}
_link = CADisplayLink(target: WeakProxy.init(target: self), selector: #selector(FPSLabel.tick(link:)))
_link.add(to: RunLoop.main, forMode: .commonModes)
}
//CADisplayLink 刷新执行的方法
@objc func tick(link: CADisplayLink) {
guard _lastTime != 0 else {
_lastTime = _link.timestamp
return
}
_count += 1
let timePassed = link.timestamp - _lastTime
//时间大于等于1秒计算一次，也就是FPSLabel刷新的间隔，不希望太频繁刷新
guard timePassed >= 1 else {
return
}
_lastTime = link.timestamp
let fps = Double(_count) / timePassed
_count = 0
let progress = fps / 60.0
let color = UIColor(hue: CGFloat(0.27 * (progress - 0.2)), saturation: 1, brightness: 0.9, alpha: 1)
let text = NSMutableAttributedString(string: "\(Int(round(fps))) FPS")
text.addAttribute(NSAttributedStringKey.foregroundColor, value: color, range: NSRange(location: 0, length: text.length - 3))
text.addAttribute(NSAttributedStringKey.foregroundColor, value: UIColor.white, range: NSRange(location: text.length - 3, length: 3))
text.addAttribute(NSAttributedStringKey.font, value: _font, range: NSRange(location: 0, length: text.length))
text.addAttribute(NSAttributedStringKey.font, value: _subFont, range: NSRange(location: text.length - 4, length: 1))
self.attributedText = text
}
// 把displaylin从Runloop modes中移除
deinit {
_link.invalidate()
}
required init?(coder aDecoder: NSCoder) {
fatalError("init(coder:) has not been implemented")
}
}
NSTimer、CADisplayLink内存泄漏
如果_link = CADisplayLink(target: self, selector: #selector(FPSLabel.tick(link:))) Target 直接设置成 self 会造成内存泄漏。CADisplayLink强引用Target。当 CADisplayLink 加入 NSRunLoop 中，NSRunLoop会强引用CADisplayLink。如果仅仅在deinit中调用CADisplayLink的invalidate方法是没用的，因为NSRunLoop 一直都在，CADisplayLink不释放，Target被强引用，Target 的 deinit 方法不会被调用，CADisplayLink的invalidate方法也不被调用，CADisplayLink不会从NSRunLoop中移除
解决方法
1.改变CADisplayLink的invalidate的方法调用时机
如果Target是UIViewController，在viewWillDisappear方法中调用CADisplayLink的invalidate的方法，但是如果Target是A那么A push或者present到B时CADisplayLink就被释放了，但实际上这个时候我们并不希望CADisplayLink被释放
2.通过Proxy避免避免CADisplayLink对Target的强引用
下面是WeakProxy的代码
import UIKit
class WeakProxy: NSObject {
weak var target: NSObjectProtocol?
init(target: NSObjectProtocol) {
self.target = target
super.init()
}
//Returns a Boolean value that indicates whether the receiver implements or inherits a method that can respond to a specified message.
override func responds(to aSelector: Selector!) -> Bool {
return (target?.responds(to: aSelector) ?? false) || super.responds(to: aSelector)
}
//系统会将aSelector转发给target执行
override func forwardingTarget(for aSelector: Selector!) -> Any? {
return target
}
}
_link = CADisplayLink(target: WeakProxy.init(target: self), selector: #selector(FPSLabel.tick(link:)))
_link.add(to: RunLoop.main, forMode: .commonModes)
weak var target: NSObjectProtocol?
WeakProxy对self进行了弱引用，这样self的 deinit就能被调用，然后 CADisplayLink的invalidate也会被调用，CADisplayLink成功被释放。
3.Block
import UIKit
class CADisplayLinkProxy {
var displaylink: CADisplayLink?
var handle: (() -> Void)?
init(handle: (() -> Void)?) {
self.handle = handle
displaylink = CADisplayLink(target: self, selector: #selector(updateHandle))
displaylink?.add(to: RunLoop.current, forMode: .commonModes)
}
@objc func updateHandle() {
handle?()
}
func invalidate() {
displaylink?.remove(from: RunLoop.current, forMode: .commonModes)
displaylink?.invalidate()
displaylink = nil
}
}
Usage
var displaylinkProxy = CADisplayLinkProxy(handle: { [weak self] in
self?.updateTime()
})
iOS10新的API已经支持NSTimer用Block解决这个问题了
if #available(iOS 10.0, *) {
self.timer = Timer(timeInterval: 6.0, repeats: true, block: { [weak self] (timer) in
})
}
注意：使用weakSelf不能解决循环引用问题
那为什么这样可以解决循环引用呢?
weak var weakSelf = self
request.responseString(encoding: NSUTF8StringEncoding) {(res) -> Void in
if let strongSelf = weakSelf {
//do something
}
}
因为在block外使用弱引用（weakSelf），这个弱引用（weakSelf）指向的self对象，在block内捕获的是这个弱引用（weakSelf），而不是捕获self的强引用，也就是说，这就保证了self不会被block所持有。
那疑问就来了，为什么还要在block内使用强引用(strongSelf) ，因为，在执行block内方法的时候，如果self被释放了咋办，造成无法估计的后果(可能没事，也有可能出个诡异bug)，为了避免问题发生，block内开始执行的时候，立即生成强引用(strongSelf)，这个强引用(strongSelf) 指向了弱引用（weakSelf）所指向的对象(self对象)，这样以来，在block内部实际是持有了self对象，人为地制造了暂时的循环引用。为什么说是暂时？是因为强引用(strongSelf) 的生命周期只在这个block执行的过程中，block执行前不会存在，执行完会立刻就被释放了。
强引用(strongSelf) 指向了弱引用（weakSelf）所指向的对象，等价于强引用了对象
下面这中不能解决循环引用
weak var weakSelf = self
_link = CADisplayLink(target: weakSelf!, selector: #selector(FPSLabel.tick(link:)))
_link.add(to: RunLoop.main, forMode: .commonModes)
it unwraps weakSelf when the CADisplayLink is initialized and passes a strong reference to self as the target.
我们为NSTimer/CADisplayLink对象指定target时候，虽然传入了弱引用，但是造成的结果是：强引用了弱引用所引用的对象，也就是最终还是强引用了对象，这和你直接传self进来效果是一样的。这样的做唯一作用是如果在CADisplayLink运行期间self被释放了，CADisplayLink的target也就置为nil，仅此而已。
参开文章
NSTimer、CADisplayLink 内存泄漏
How to set CADisplayLink in Swift with weak reference between target and CADisplayLink instance
