RunLoop详情

RunLoop简介

运行循环，在程序运行过程中循环做一些事情，如果没有Runloop程序执行完毕就会立即退出，如果有Runloop程序会一直运行，并且时时刻刻在等待用户的输入操作。RunLoop可以在需要的时候自己跑起来运行，在没有操作的时候就停下来休息。充分节省CPU资源，提高程序性能。

RunLoop作用

1、保持程序持续运行
2、处理App中的各种事件
3、节省CPU资源，提高程序性能

RunLoop和线程间的关系

1、每条线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象
2、RunLoop保存在一个全局的Dictionary里，线程作为key，RunLoop作为value
3、主线程的RunLoop已经自动创建好了，子线程的RunLoop需要主动创建
4、RunLoop在第一次获取时创建，在线程结束时销毁

RunLoop的结构

主要的成员变量：
CFMutableSetRef _sources0;//基于Port的线程间通信
CFMutableSetRef _sources1;//触摸事件，PerformSelectors
CFMutableArrayRef _observers;//定时器，NSTimer
CFMutableArrayRef _timers;//监听器，用于监听RunLoop的状态

一个RunLoop包含若干个Mode，每个Mode又包含若干个Source0/Source1/Timer/Observer

RunLoop相关类及作用

CFRunLoopRef：获得当前RunLoop和主RunLoop
CFRunLoopModeRef：RunLoop 运行模式，只能选择一种，在不同模式中做不同的操作
CFRunLoopSourceRef： 事件源，输入源
CFRunLoopTimerRef：定时器时间
CFRunLoopObserverRef：观察者

CFRunLoopModeRef的5种模式

1、kCFRunLoopDefaultMode：App的默认Mode，通常主线程是在这个Mode下运行
2、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
3、UIInitializationRunLoopMode：在刚启动 App 时第进入的第一个 Mode，启动完成后就不再使用，会切换到kCFRunLoopDefaultMode
4、GSEventReceiveRunLoopMode：接受系统事件的内部 Mode，通常用不到
5、kCFRunLoopCommonModes：这是一个占位用的Mode，作为标记kCFRunLoopDefaultMode和UITrackingRunLoopMode用，并不是一种真正的Mode

CFRunLoopModeRef的应用

解决在ScrollView中，滑动控制器时候定时器失效的方案

/*
创建定时器
*/
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(show) userInfo:nil repeats:YES];

/*
把定时器加入到runloop中

*重点是Mode*

1、如果Mode使用NSDefaultRunLoopMode：在ScrollView滑动的时候，定时器就会失效，停止滑动的时候又会恢复
2、如果Mode使用UITrackingRunLoopMode：在ScrollView滑动的时候，定时器是正常的，停止滑动的时候就会失效

原因是：当ScrollView滑动的时候，RunLoop的Mode会自动切换成UITrackingRunLoopMode模式，因此timer失效；当停止滑动，RunLoop又会切换回NSDefaultRunLoopMode模式，因此timer又会重新启动。

为什么使用NSRunLoopCommonModes模式就可以滑动和不滑动的时候都正常了呢？因为NSRunLoopCommonModes是一个占位用的Mode，用来标记UITrackingRunLoopMode和kCFRunLoopDefaultMode。因此UITrackingRunLoopMode和kCFRunLoopDefaultMode被标记之后的作用就相同了。

*/
[[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

CFRunLoopObserverRef的应用

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

//创建监听者
     /*
     第一个参数 CFAllocatorRef allocator：分配存储空间 CFAllocatorGetDefault()默认分配
     第二个参数 CFOptionFlags activities：要监听的状态 kCFRunLoopAllActivities 监听所有状态
     第三个参数 Boolean repeats：YES:持续监听 NO:不持续
     第四个参数 CFIndex order：优先级，一般填0即可
     第五个参数 ：回调 两个参数observer:监听者 activity:监听的事件
     */
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        switch (activity) {
            case kCFRunLoopEntry:
                NSLog(@"RunLoop进入");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeTimers:
                NSLog(@"RunLoop要处理Timers了");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeSources:
                NSLog(@"RunLoop要处理Sources了");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeWaiting:
                NSLog(@"RunLoop要休息了");
                break;
            case kCFRunLoopAfterWaiting:
                NSLog(@"RunLoop醒来了");
                break;
            case kCFRunLoopExit:
                NSLog(@"RunLoop退出了");
                break;
                
            default:
                break;
        }
    });
    
    // 给RunLoop添加监听者
    /*
     第一个参数 CFRunLoopRef rl：要监听哪个RunLoop,这里监听的是主线程的RunLoop
     第二个参数 CFRunLoopObserverRef observer 监听者
     第三个参数 CFStringRef mode 要监听RunLoop在哪种运行模式下的状态
     */
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
     /*
     CF的内存管理（Core Foundation）
     凡是带有Create、Copy、Retain等字眼的函数，创建出来的对象，都需要在最后做一次release
     GCD本来在iOS6.0之前也是需要我们释放的，6.0之后GCD已经纳入到了ARC中，所以我们不需要管了
     */
    CFRelease(observer);

• CFOptionFlags activities系统提供的枚举

kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),   //   即将进入RunLoop
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RunLoop
kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU

RunLoop退出

主线程销毁RunLoop退出
Mode中有一些Timer 、Source、 Observer，这些保证Mode不为空时保证RunLoop没有空转并且是在运行的，当Mode中为空的时候，RunLoop会立刻退出
我们在启动RunLoop的时候可以设置什么时候停止

子线程开启RunLoop

/*
创建子线程并开启
*/
NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(show) object:nil];
[thread start];

/*
在子线程中创建RunLoop
*/
-(void)show{
    // 注意：打印方法一定要在RunLoop创建开始运行之前，如果在RunLoop跑起来之后打印，RunLoop先运行起来，已经在跑圈了就出不来了，进入死循环也就无法执行后面的操作了。
    // 但是此时点击Button还是有操作的，因为Button是在RunLoop跑起来之后加入到子线程的，当Button加入到子线程RunLoop就会跑起来
    NSLog(@"%s",__func__);
    // 1.创建子线程相关的RunLoop，在子线程中创建即可，并且RunLoop中要至少有一个Timer 或 一个Source 保证RunLoop不会因为空转而退出，因此在创建的时候直接加入
    // 添加Source [NSMachPort port] 添加一个端口
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    // 添加一个Timer
    NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:YES];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];    
    //创建监听者
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        switch (activity) {
            case kCFRunLoopEntry:
                NSLog(@"RunLoop进入");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeTimers:
                NSLog(@"RunLoop要处理Timers了");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeSources:
                NSLog(@"RunLoop要处理Sources了");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeWaiting:
                NSLog(@"RunLoop要休息了");
                break;
            case kCFRunLoopAfterWaiting:
                NSLog(@"RunLoop醒来了");
                break;
            case kCFRunLoopExit:
                NSLog(@"RunLoop退出了");
                break;
            
            default:
                break;
        }
    });
    // 给RunLoop添加监听者
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
    // 2.子线程需要开启RunLoop
    [[NSRunLoop currentRunLoop]run];
    CFRelease(observer);
}

自动释放池

RunLoop内部有一个自动释放池，当RunLoop开启时，就会自动创建一个自动释放池，当RunLoop在休息之前会释放掉自动释放池的东西，然后重新创建一个新的空的自动释放池，当RunLoop被唤醒重新开始跑圈时，Timer,Source等新的事件就会放到新的自动释放池中，当RunLoop退出的时候也会被释放。

重点

创建子线程相关的RunLoop，RunLoop中要至少有一个Timer 或 一个Source 保证RunLoop不会因为空转而退出，因此在创建的时候直接加入，如果没有加入Timer或者Source，或者只加入一个监听者，运行程序会崩溃

• 特别鸣谢：https://www.jianshu.com/p/de752066d0ad
• 本文内容摘自上面的大神