进阶之路必读-RunLoop

什么是RunLoop

RunLoop从字面意思上理解，就是运行循环的意思，它的基本作用就是保持程序的持续运行，处理App中的比如触摸、定时、Selector等等事件。RunLoop可以节省CPU的资源,提高程序的性能等等作用。

如果没有RunLoop

1. int main(int agrc,char *argv[]){
2.      NSLog(@"execute main function");//程序开始
3.      return 0;//程序结束
4. }

如果有了RunLoop

1. int main(int argc,char *argv[]){
2.      BOOL running = YES;
3.      do{
4.      //处理各种任务,处理各种事件
5.      while(running);
6.      return 0;
7. }}

• 在有了RunLoop的情况下,由于main函数里面启动了个RunLoop，所以程序并不会马上推出，保持持续运行状态

main函数中的RunLoop

1. int main(int agrc,char *argv[]){
2.      @autoreleasepool{
3.          return UIApplicationMain(argc,argv,nil,NSStringFromClass*([AppDelegate class]));
4.      }
5. }

• UIApplicationMain函数内部就启动了一个RunLoop
• 所以UIApplicationMain函数一直没有返回,保持了程序的持续运行
• 这个默认启动的RunLoop是跟主线程相关连的

RunLoop对象

• iOS中有两套API来访问和使用RunLoop
  • Foundation -> NSRunLoop
  • Core Foundation -> CFRunLoopRef
• NSRunLoop和CFRunLoop都代表着RunLoop对象
• NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一层OC包装，所以要了解RunLoop内部结构，需要多研究CFRunLoopRef层面的API(Core Foundation层面)
• 每一条线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象
• 主线程的RunLoop已经自动创建好了,子线程的RunLoop需要主动创建
• RunLoop在第一次获取时创建，在线程结束时销毁

获取RunLoop对象

• Fundation
  • [NSRunLoop currentRunLoop];//获取当前线程的RunLoop对象
  • [NSRunLoop mainRunLoop];//获取主线程的RunLoop对象
• Core Foundation
  • CFRunLoopGetCurrent();//获取当前线程的RunLoop对象
  • CFRunLoopGetMain();//获得主线程的RunLoop对象

RunLoop的相关类

• Core Foundation中关于RunLoop的5个类
  1. CFRunLoopRef
  2. CFRunLoopModeRef
  3. CFRunLoopSourceRef
  4. CFRunLoopTimerRef
  5. CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopModeref

• CFRunLoopModeRef代表RunLoop的运行模式
• 一个RunLoop包含着若干个Mode，每个Mode又包含若干个Source、Timer、Observer
• 每次RunLoop启动时，只能指定其中一个Mode，这个Mode被称作CurrentMode
• 如果需要切换Mode,只能退出Loop,在重新制定一个Mode进入
• 这样做主要是为了分隔开不同组的Source/Timer/Observe，让其互不影响
• 系统默认注册了5个Mode
  • kCFRunLoopDefaultMode：App的默认Mode,通常主线程是在这个Mode下运行
  • UITrackingRunLoopMode: 界面跟踪Mode，用于ScrollView追踪触摸滑动，保证界面滑动时不受其他Mode影响
  • UIInitializationRunLoopMode: 在刚启动App时第一次进入的第一个Mode，启动完成之后就不再使用
  • GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系统事件的内部Mode，通常用不到
  • kCFRunLoopCommonModes: 这是一个占位用的Mode，不是一种真正的Mode

CFRunLoopSourceRef

• CFRunLoopSourceRef是事件源(输入源)
  • Source0:非基于Port
  • Source1:基于Port

CFRunLoopTimerRef

• CFRunLoopTimerRef是基于时间的触发器
• 基本上说的就是NSTimer

CFRunLoopObserRef

• CFRunLoopObserverRef是观察者,能够监听RunLoop的状态改变

• 可以监听的时间点有一下几个

    typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
        kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),//即将进入Loop
        kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),//即将处理Timer
        kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),//即将处理Source
        kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),//即将进入休眠
        kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),//刚从休眠中唤醒
        kCFRunLoopExit = (1UL << 7),//即将退出Loop
        kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
    };
  

RunLoop处理逻辑

官方版

• 每次运行RunLoop，你的线程的RunLoop会自动处理之前未处理的消息,并通知相关的观察者。具体如下:
  1. 通知观察者run loop已经启动
  2. 通知观察者任何即将要开始的定时器
  3. 通知观察者任何即将启动的非基于端口的源
  4. 启动任何准备好的非基于端口的源
  5. 如果基于端口的源准备好并处于等待状态，立即启动，并且进入步骤9
  6. 通知观察者线程进入休眠
  7. 将线程置于休眠直到任意下面的事情发生：
     • 某一事件到达基于端口的源
     • 定时器启动
     • run loop设置的时间已经超时
     • run loop被娴熟唤醒
  8. 通知观察者线程将被唤醒
  9. 处理未处理的事件
     • 如果用户定义的定时器被启动，处理定时器事件并重启。进入步骤2
     • 如果处理输入源启动，传递相应的消息
     • 如果run loop被显示唤醒而且时间还没超过，重启run loop。进入步骤2
  10. 通知观察者run loop结束

网友整理版

RunLoop小节

• RunLoop整理:
  1. 从字面意思看:运行循环、跑圈，其实它内部就是do-while循环，就这个循环内部不断地处理各种任务(比如Source、Timer、Observer)。
  2. 一个线程对应一个RunLoop，主线程的RunLoop默认已经启动，子现场的RunLoop得手动启动。
  3. RunLoop只能选择一个模式Mode启动，如果当前Mode中没有任何Source、Timer、Observer，那么就直接退出RunLoop
• 自动释放池什么时候释放?(在RunLoop睡眠之前释放(kCFRunLoopBeforeWaiting))
• RunLoop如何使用于应用场景
  1. 让一个子线程不进入消亡状态，等待从其它线程发来消息，处理其它事情
  2. 在子线程中开启一个定时器
  3. 在子线程中长期监控一些行为
  4. 可以控制定时器在哪种模式下运行
  5. 可以让某些事件(行为、任务)在特定模式下执行
  6. 可以添加Observer监听RunLoop的状态，比如监听点击事件的处理(在所有点击事件致前做点事情)