RunLoop是iOS和OSX中基本的概念，掌握RunLoop，能了解到蘋果是如何利用RunLoop實現(xiàn)自動釋放池、延遲回調(diào)、觸摸事件、屏幕刷新等功能的，并能在開發(fā)中優(yōu)化你的程序。

蘋果提供了兩個對象：NSRunLoop 和 CFRunLoopRef。
NSRunLoop是對CFRunLoopRef的封裝，提供了面向?qū)ο蟮腁PI，這些API并不是線程安全。
CFRunLoopRef提供C函數(shù)API，并且API都是線程安全的。
CFRunLoopRef源碼可以在這里下載閱讀。

RunLoop的概念

RunLoop可以理解為會在內(nèi)部卡住的do-while循環(huán)，當(dāng)某個事件繼續(xù)驅(qū)動循環(huán)時，循環(huán)得以往下執(zhí)行或者退出。例如下面的偽代碼：
objectivec
do{
dothing();
sleep();
//代碼停在這一行，等待喚醒消息。
id message = wakeUpMessage();
doMessage(message);
}while(message != quit || != loopStop);

RunLoop的核心就是這個事件驅(qū)動循環(huán)(Event Loop)。在線程中執(zhí)行這個循環(huán)后，在一直處于循環(huán)內(nèi)部"等待->接受消息->處理消息->等待"狀態(tài)，直到傳入了退出循環(huán)的消息或者循環(huán)退出。

##RunLoop的結(jié)構(gòu)
有五個類與RunLoop相關(guān)：
- CFRunLoopRef
- CFRunLoopModeRef
- CFRunLoopSourceRef
- CFRunLoopTimerRef
- CFRunLoopObserverRef


![RunLoop與mode的關(guān)系.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1353363-dc3b33413e96fe75.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)


一個RunLoop中可以有多個Mode，一個Mode可以有多個Source/Timer/Observer。

###CFRunLoopSourceRef
soure包含兩個版本：
- soure0:處理App內(nèi)部事件，App自己負(fù)責(zé)管理這些時間，比如UIEvent和CFSocket。
- soure1:由RunLoop和內(nèi)核管理，由Mach port驅(qū)動，如CFMackPort、CFMessagePort，用于線程間通信。

###CFRunLoopTimerRef
我們開發(fā)中經(jīng)常使用的NSTimer就是來自于這里。當(dāng)其加入到RunLoop時，RunLoop會在相應(yīng)的時間點注冊好回調(diào)，當(dāng)時間點到達(dá)時，RunLoop被喚醒以執(zhí)行回調(diào)。

###CFRunLoopObserverRef
observer是觀察者。每個Observer都包含一個回調(diào)，用于當(dāng)RunLoop發(fā)生狀態(tài)變化時，觀察者能接收到相應(yīng)的回調(diào)?？梢越邮盏降幕卣{(diào)有：
```objectivec```
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry         = (1UL << 0), // 即將進(jìn)入Loop
    kCFRunLoopBeforeTimers  = (1UL << 1), // 即將處理 Timer
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 即將處理 Source
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), // 即將進(jìn)入休眠
    kCFRunLoopAfterWaiting  = (1UL << 6), // 剛從休眠中喚醒
    kCFRunLoopExit          = (1UL << 7), // 即將退出Loop
};

CFRunLoopModeRef

結(jié)構(gòu)如下：
objectivec
struct __CFRunLoopMode {
CFStringRef _name; // Mode Name, 例如 @"kCFRunLoopDefaultMode"
CFMutableSetRef _sources0; // Set
CFMutableSetRef _sources1; // Set
CFMutableArrayRef _observers; // Array
CFMutableArrayRef _timers; // Array
};

每個Mode除了上面提到的sources/observer/timer外，還對應(yīng)著一個ModeName。蘋果公開提供的 Mode 有兩個：NSDefaultRunLoopMode和 UITrackingRunLoopMode，你可以用這兩個 Mode Name 來操作其對應(yīng)的 Mode。

需要注意的是RunLoop在同一時間內(nèi)只能且必須在一個Mode下運行，否則RunLoop無法運行。并且當(dāng)需要更換Mode時，需要停止RunLoop，重新賦值Mode，然后重新啟動RunLoop。

###RunLoop 的內(nèi)部邏輯

![RunLoop內(nèi)部邏輯.png](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1353363-5c2dfbba6995f5d8.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)


通過整理后的偽代碼如下：
```objectivec```
id runLoop{
    //通過Observer通知，即將進(jìn)入Loop
    runLoopObserver(kCFRunLoopEntry);
    //進(jìn)入RunLoop內(nèi)部循環(huán)
    runLoopRun(){
      do{
         //通過Observer通知，RunLoop 即將觸發(fā) Timer 回調(diào)。
         runLoopObserver(kCFRunLoopBeforeTimers);
         //通過Observer通知，RunLoop 即將觸發(fā) Source0回調(diào)。
        runLoopObserver(kCFRunLoopBeforeSources);

         doTimer();
         doSource0();

         //如果有source1消息，跳過睡眠
         if(source1) goto handle_msg;

         //通過Observer通知，RunLoop 的線程即將進(jìn)入休眠(sleep)。
         runLoopObserver(kCFRunLoopBeforeWaiting);
         //RunLoop等待被喚醒
         //Z z z...
         //通過Observer通知，RunLoop被喚醒。
         runLoopObserver(kCFRunLoopAfterWaiting);
       
handle_msg:
         //根據(jù)被喚醒的類型，處理消息
        }while(!stop);
    //通過Observer通知，RunLoop 即將退出。
    runLoopObserver(kCFRunLoopExit);
    }
}

RunLoop的應(yīng)用

滑動優(yōu)化

主線程的 RunLoop 里有兩個預(yù)置的 Mode：kCFRunLoopDefaultMode 和 UITrackingRunLoopMode。DefaultMode 是 App 平時所處的狀態(tài)，TrackingRunLoopMode 是追蹤 ScrollView 滑動時的狀態(tài)。將Timer或者其它消耗性能的回調(diào)注冊在kCFRunLoopDefaultMode，當(dāng)頁面進(jìn)行滑動時，都會停止這些回調(diào)。不會影響到滑動操作。

AutoreleasePool

當(dāng)即將進(jìn)入Loop，會創(chuàng)建AutoreleasePool，其優(yōu)先級最高，保證在發(fā)生其它回調(diào)之前。當(dāng)RunLoop即將進(jìn)入休眠時，會pop掉舊的AutoreleasePool，創(chuàng)建新的AutoreleasePool。最后RunLoop退出時，釋放AutoreleasePool，其優(yōu)先級最低，保證其釋放池發(fā)生在其他所有回調(diào)之后。其中的Autorelease對象在AutoreleasePool釋放后被釋放。

AFN中RunLoop的應(yīng)用

AFNetworking 單獨創(chuàng)建了一個線程，并在這個線程中啟動了一個 RunLoop：
objectivec

• (void)networkRequestThreadEntryPoint:(id)__unused object {
  @autoreleasepool {
  [[NSThread currentThread] setName:@"AFNetworking"];
  NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
  [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
  [runLoop run];
  }
  }

• (NSThread *)networkRequestThread {
  static NSThread *_networkRequestThread = nil;
  static dispatch_once_t oncePredicate;
  dispatch_once(&oncePredicate, ^{
  _networkRequestThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(networkRequestThreadEntryPoint:) object:nil];
  [_networkRequestThread start];
  });
  return _networkRequestThread;
  }

其中添加的[NSMachPort port]其實是一個空port，目的只是讓RunLoop不至于退出，達(dá)到線程保活。


###AsyncDisplayKit
我們知道，當(dāng)UI 線程中一旦出現(xiàn)繁重的任務(wù)就會導(dǎo)致界面卡頓。而AsyncDisplayKit的做法就是將這些任務(wù)在后臺執(zhí)行，并監(jiān)聽主線程的Observer。當(dāng)主線程RunLoop進(jìn)入 kCFRunLoopBeforeWaiting 和 kCFRunLoopExit狀態(tài)時，遍歷所有之前放入隊列的待處理的任務(wù)，然后一一執(zhí)行。

###最后
此文章概括得比較簡單，大多數(shù)內(nèi)容都是參考：
- [深入理解RunLoop](http://blog.ibireme.com/2015/05/18/runloop/)
- [iOS線下分享《RunLoop》by 孫源@sunnyxx](http://v.youku.com/v_show/id_XODgxODkzODI0.html)

再加上自己的一點筆記。有錯誤的地方希望大家可以留言改正，有什么問題也可以留言一起討論。