浅谈iOS中RunLoop的使用及原理

什么是RunLoop

从字面意思看

运行循环

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跑圈

基本作用

• 保持程序的持续运行
• 处理App中的各种事件（比如触摸事件、定时器事件、Selector事件）
• 节省CPU资源，提高程序性能：该做事时做事，该休息时休息
  ......

如果没有RunLoop

int main(int argc, char * argv[]) {
    NSLog(@"execute main function");
    return 0;
}

• 没有RunLoop的情况下
• 第3行后程序就结束了

如果有了RunLoop

int main(int argc, char * argv[]) {
    BOOL running = YES;
    do {
        // 执行各种任务，处理各种事件
             // ......
    } while (running);
    return 0;
}

• 有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退出，保持持续运行状态

main函数中的RunLoop

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}

• 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是跟主线程相关联的

RunLoop对象

• iOS中有2套API来访问和使用RunLoop

• Foundation

• NSRunLoop

• Core Foundation

• CFRunLoopRef

• NSRunLoop和CFRunLoopRef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）

苹果官方文档

https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Conceptual/Multithreading/RunLoopManagement/RunLoopManagement.html

CFRunLoopRef是开源的

http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/

RunLoop与线程

• 每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

获得RunLoop对象

Foundation

[NSRunLoop currentRunLoop]; // 获得当前线程的RunLoop对象
[NSRunLoop mainRunLoop]; // 获得主线程的RunLoop对象

Core Foundation

CFRunLoopGetCurrent(); // 获得当前线程的RunLoop对象
CFRunLoopGetMain(); // 获得主线程的RunLoop对象

RunLoop相关类

• Core Foundation中关于RunLoop的5个类
• CFRunLoopRef
• CFRunLoopModeRef
• CFRunLoopSourceRef
• CFRunLoopTimerRef
• CFRunLoopObserverRef

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CFRunLoopModeRef

• CFRunLoopModeRef代表RunLoop的运行模式

• 一个 RunLoop 包含若干个 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，再重新指定一个Mode进入

• 这样做主要是为了分隔开不同组的Source/Timer/Observer，让其互不影响

CFRunLoopModeRef

• 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 时第进入的第一个 Mode，启动完成后就不再使用

• 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）
  以前的分法
• Port-Based Sources
• Custom Input Sources
• Cocoa Perform Selector Sources
  现在的分法
• Source0：非基于Port的
• Source1：基于Port的

CFRunLoopTimerRef

• CFRunLoopTimerRef是基于时间的触发器

• 基本上说的就是NSTimer

CFRunLoopObserverRef

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

• 可以监听的时间点有以下几个

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RunLoop处理逻辑-官方版

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RunLoop处理逻辑-网友整理版

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