RunLoop

什么是RunLoop

  • 從字面意思看

  • 運(yùn)行循環(huán)

  • 跑圈

  • 基本作用

  • 保持程序的持續(xù)運(yùn)行

  • 處理App中的各種事件（比如觸摸事件、定時(shí)器事件、Selector事件）

  • 節(jié)省CPU資源，提高程序性能：該做事時(shí)做事，該休息時(shí)休息

main函數(shù)中的RunLoop

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}
  • UIApplicationMain函數(shù)內(nèi)部就啟動(dòng)了一個(gè)RunLoop
  • 所以UIApplicationMain函數(shù)一直沒(méi)有返回，保持了程序的持續(xù)運(yùn)行
  • 這個(gè)默認(rèn)啟動(dòng)的RunLoop是跟主線程相關(guān)聯(lián)的

RunLoop對(duì)象

  • iOS中有2套API來(lái)訪問(wèn)和使用RunLoop

  • Foundation

    • NSRunLoop

  • Core Foundation

    • CFRunLoopRef

  • NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表著RunLoop對(duì)象

  • NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一層OC包裝，所以要了解RunLoop內(nèi)部結(jié)構(gòu)，需要多研究CFRunLoopRef層面的API（Core Foundation層面）

RunLoop與線程

  • 每條線程都有唯一的一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的RunLoop對(duì)象

  • 主線程的RunLoop已經(jīng)自動(dòng)創(chuàng)建好了，子線程的RunLoop需要主動(dòng)創(chuàng)建

  • RunLoop在第一次獲取時(shí)創(chuàng)建，在線程結(jié)束時(shí)銷毀

獲得RunLoop對(duì)象

  • Foundation
[NSRunLoop currentRunLoop]; // 獲得當(dāng)前線程的RunLoop對(duì)象
[NSRunLoop mainRunLoop]; // 獲得主線程的RunLoop對(duì)象
  • Core Foundation
CFRunLoopGetCurrent(); // 獲得當(dāng)前線程的RunLoop對(duì)象
CFRunLoopGetMain(); // 獲得主線程的RunLoop對(duì)象

RunLoop相關(guān)類

  • Core Foundation中關(guān)于RunLoop的5個(gè)類
  • CFRunLoopRef
  • CFRunLoopModeRef
  • CFRunLoopSourceRef
  • CFRunLoopTimerRef
  • CFRunLoopObserverRef
RunLoop.png

CFRunLoopModeRef

  • CFRunLoopModeRef代表RunLoop的運(yùn)行模式
  • 一個(gè)RunLoop包含若干個(gè)Mode，每個(gè)Mode又包含若干個(gè)Source/Timer/Observer
  • 每次RunLoop啟動(dòng)時(shí)，只能指定其中一個(gè)Mode，這個(gè)Mode被稱作 CurrentMode
  • 如果需要切換Mode，只能退出Loop，再重新指定一個(gè)Mode進(jìn)入
  • 這樣做主要是為了分隔開(kāi)不同組的Source/Timer/Observer，讓其互不影響
  • 系統(tǒng)默認(rèn)注冊(cè)了5個(gè)Mode:
  • kCFRunLoopDefaultMode：App的默認(rèn)Mode，通常主線程是在這個(gè)Mode下運(yùn)行
  • UITrackingRunLoopMode：界面跟蹤 Mode，用于 ScrollView追蹤觸摸滑動(dòng)，保證界面滑動(dòng)時(shí)不受其他 Mode 影響
  • UIInitializationRunLoopMode: 在剛啟動(dòng) App 時(shí)第進(jìn)入的第一個(gè) Mode，啟動(dòng)完成后就不再使用
  • GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統(tǒng)事件的內(nèi)部 Mode，通常用不到
  • kCFRunLoopCommonModes: 這是一個(gè)占位用的Mode，不是一種真正的Mode

CFRunLoopSourceRef

  • CFRunLoopSourceRef是事件源（輸入源）
  • 以前的分法
  • Port-Based Sources
  • Custom Input Sources
  • Cocoa Perform Selector Sources
  • 現(xiàn)在的分法
  • Source0：非基于Port的
  • Source1：基于Port的

CFRunLoopTimerRef

  • CFRunLoopTimerRef是基于時(shí)間的觸發(fā)器
  • 基本上說(shuō)的就是NSTimer

CFRunLoopObserverRef

  • CFRunLoopObserverRef是觀察者，能夠監(jiān)聽(tīng)RunLoop的狀態(tài)改變
  • 可以監(jiān)聽(tīng)的時(shí)間點(diǎn)有以下幾個(gè)
/* Run Loop Observer Activities */
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),//即將推出Loop
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
};

RunLoop處理邏輯-官方版

  • RunLoop官方處理邏輯圖.png
  • RunLoop官方處理邏輯.png

RunLoop處理邏輯-網(wǎng)友整理版

  • RunLoop處理邏輯-網(wǎng)友整理版.png

RunLoop應(yīng)用

  • NSTimer定時(shí)器
  • 通常你會(huì)發(fā)現(xiàn)NSTimer在用戶執(zhí)行一些操作時(shí)會(huì)暫停觸發(fā)，這就是跟runloop有關(guān)系的
-(void)timer
{
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
    // 定時(shí)器只運(yùn)行在NSDefaultRunLoopMode下，一旦RunLoop進(jìn)入其他模式，這個(gè)定時(shí)器就不會(huì)工作
    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    
    // 定時(shí)器只運(yùn)行在UITrackingRunLoopMode下，一旦RunLoop進(jìn)入其他模式，這個(gè)定時(shí)器就不會(huì)工作
    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
    
    // 定時(shí)器會(huì)跑在標(biāo)記為common modes的模式下
    // 標(biāo)記為common modes的模式：UITrackingRunLoopMode和NSDefaultRunLoopMode
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

-(void)timer2
{
    // 調(diào)用了scheduledTimer返回的定時(shí)器，已經(jīng)自動(dòng)被添加到當(dāng)前runLoop中，而且是NSDefaultRunLoopMode
    NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
    
    // 修改模式
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
  • 在子線程開(kāi)啟一個(gè)定時(shí)器
-(void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(execute) object:nil];
    [self.thread start];
}
-(void)execute
{
    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:YES];
    
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
}
  • observer監(jiān)聽(tīng)消息循環(huán)機(jī)制（觀察者）
/*
    CF的內(nèi)存管理（Core Foundation）
    1.凡是帶有Create、Copy、Retain等字眼的函數(shù)，創(chuàng)建出來(lái)的對(duì)象，都需要在最后做一次release
    * 比如CFRunLoopObserverCreate
    2.release函數(shù)：CFRelease(對(duì)象);
 */
-(void)observer
{
    // 創(chuàng)建observer
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        NSLog(@"----監(jiān)聽(tīng)到RunLoop狀態(tài)發(fā)生改變---%zd", activity);
    });

    // 添加觀察者：監(jiān)聽(tīng)RunLoop的狀態(tài)
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
    
    // 釋放Observer
    CFRelease(observer);
}
  • PerformSelector使用和 ImageView顯示
  • 有時(shí)候?yàn)榱藘?yōu)化性能，在用戶滑動(dòng)交互時(shí)暫停圖片的加載，使得界面滑動(dòng)更加流暢
// 只在NSDefaultRunLoopMode模式下顯示圖片
    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"placeholder"] afterDelay:3.0 inModes:@[NSDefaultRunLoopMode]];
  • 常駐線程
  • 蘋(píng)果幫我們管理線程時(shí)，方法結(jié)束（下面的run方法）線程就會(huì)被殺死，即使被@property (nonatomic, strong) NSThread *thread;全局變量引用，run方法結(jié)束時(shí)內(nèi)存中雖然還有這個(gè)線程，但是該線程也已經(jīng)處于了消亡狀態(tài)，RunLoop可以幫我們使一個(gè)線程不會(huì)執(zhí)行完run方法，這樣該線程就不會(huì)消亡。
  • 創(chuàng)建一個(gè)線程
//創(chuàng)建一個(gè)線程并開(kāi)啟
-(void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad]; 
    self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    [self.thread start];
}
  • 線程執(zhí)行的方法,[[NSRunLoop currentRunLoop] run];可以自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)RunLoop，并將其開(kāi)啟，但是請(qǐng)注意，這樣的RunLoop中的source timer observer都為NULL這樣的RunLoop會(huì)自動(dòng)退出，并不能實(shí)現(xiàn)線程不死的效果，所以我們通過(guò)這個(gè)方法 [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];隨便給RunLoop添加一個(gè)source。這樣就開(kāi)啟了一個(gè)RunLoop，下面這個(gè)run方法永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行完，所以第二次打印NSLog(@"---------");永遠(yuǎn)不會(huì)執(zhí)行
//線程執(zhí)行的方法
-(void)run
{
//打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"----------run----%@", [NSThread currentThread]);
//子線程需要手動(dòng)創(chuàng)建runloop
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    NSLog(@"---------");
//    [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
//    [[NSRunLoop currentRunLoop] runUntilDate:[NSDate distantFuture]];
}
  • 測(cè)試該線程是否死掉，點(diǎn)擊屏幕，觸發(fā)子線程執(zhí)行test方法
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    [self performSelector:@selector(test) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}
-(void)test
{
    NSLog(@"----------test----%@", [NSThread currentThread]);
}
  • 自動(dòng)釋放池
    @autoreleasepool {}將一些對(duì)象放入自動(dòng)釋放池，在runloop睡覺(jué)之前CFRunLoopBeforeWaiting會(huì)清理一次，在runloop喚醒時(shí)kCFRunLoopAfterWaiting會(huì)創(chuàng)建自動(dòng)釋放池
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