RunLoop的核心，主要是涉及到用戶態(tài)和內(nèi)核態(tài)的切換（mach_msg()）。
基本作用
保持程序運(yùn)行（main()的UIApplicationMain函數(shù)中會(huì)啟動(dòng)主線程的Runloop）
處理事件（觸摸、Timer）
節(jié)省CPU資源，提高性能（切換到內(nèi)核態(tài)，休眠線程，等待事件/消息）
CFRunloopRef 對(duì)象
typedef struct __CFRunloop *CFRunLoopRef;
__CFRunloop屬性：pthread-與線程一一對(duì)應(yīng)；commonModes-模式名稱的字符串集合；commonModeItems-通用模式下的事件源：Source01、Timer、Observer（Items一個(gè)都沒有則直接退出Runloop）；currentMode-當(dāng)前模式；modes-Runloop中所有mode（default，tracking，common等）
Runloop對(duì)象的獲取
_CFRunLoopGetMain & _CFRunLoopGetCurrent
__CFRunLoopGet(pthread_t thread) { OSSpinLockLock(&lock) 自旋鎖；?
第一次進(jìn)入，初始化loopsDic，并為主線程創(chuàng)建一個(gè)Runloop(_CFRunLoopCreate())；?
CFDictionaryGetValue(loopsDic，thread)，根據(jù)thread獲取CFRunloopRef；
取不到就創(chuàng)建一個(gè)，CFDictionarySetValue，并注冊(cè)回調(diào)銷毀線程時(shí)順便銷毀對(duì)應(yīng)的Runloop；
OSSpinUnLock(&lock)自旋鎖結(jié)束；}
CFRunLoopModeRef 模式
一個(gè)Runloop包含幾個(gè)mode（但每次只能啟動(dòng)一個(gè)，所以互不影響），一個(gè)mode包含name，source0/1，timer、observer等若干事件源和監(jiān)聽，mode中沒有事件源Runloop會(huì)馬上退出。
tracking下不去處理default中的source，做到了屏蔽效果，保證了trackingmode下，滾動(dòng)的順暢。
CommonModes：所有mode都可以標(biāo)記為Common，每當(dāng)Runloop內(nèi)容發(fā)生變化時(shí)，自動(dòng)將_commonModeItems同步到所有帶有標(biāo)記的Mode下（預(yù)置的default和track已被標(biāo)記為common）。
例：把timer加入CommonModeItems自動(dòng)更新同步到default和track，解決滾動(dòng)時(shí)NSTimer不回調(diào)的問題。
管理mode只有兩個(gè)方法：addCommonMode（只能增加不能刪除）和RunInMode。
mode中的事件源和活動(dòng)狀態(tài)
CFRunLoopSourceRef 輸入源（結(jié)構(gòu)體union中的version0/1分別對(duì)應(yīng)Source0/1）
Source0，只有一個(gè)回調(diào)指針（添加0到Runloop不會(huì)自動(dòng)喚醒線程需手動(dòng)wakeup，如觸摸事件？、performSeletor: thread等）；
Source1，有一個(gè)mach-port和一個(gè)回調(diào)指針（基于Port的線程通信、系統(tǒng)事件捕捉）
CFRunLoopTimerRef 定時(shí)器源
和NSTimer是toll-free-bridge橋接的，包含一個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度和一個(gè)回調(diào)，加入到Runloop時(shí)會(huì)注冊(cè)對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)，到點(diǎn)喚醒；performSeletor: afterDelay（本質(zhì)也是創(chuàng)建一個(gè)NSTimer加到Runloop中）。
CFRunLoopObserverRef 活動(dòng)狀態(tài)
__CFRunLoopObserver結(jié)構(gòu)體中的_activities（CFOptionFlags，6種狀態(tài)如下）保存了當(dāng)前mode的活動(dòng)狀態(tài)，狀態(tài)發(fā)生改變時(shí)，通過結(jié)構(gòu)體中的_callout回調(diào)（CFRunLoopObserverCallBack）通知狀態(tài)的觀察者。
Entry 即將進(jìn)入
BeforeTimers //即將處理Timers
BeforeSource //即將處理Sources
BeforeWaiting //即將入休眠（UI刷新和AutoreleasePool執(zhí)行的觸發(fā)狀態(tài)）
AfterWaiting //剛從休眠中喚醒
Exit //即將退出
mode管理item的接口有6個(gè)，add和remove各3個(gè)分別對(duì)應(yīng)以上3個(gè)事件源。CFRunLoopAddSource/Timer/Obsever(rl, item, modeName)，如果modeName沒有則會(huì)創(chuàng)建一個(gè)。
RunLoop的內(nèi)部邏輯：事件循環(huán)機(jī)制
主線程Runloop的啟動(dòng)過程??通過設(shè)置斷點(diǎn)，LLDB中輸入指令bt查看調(diào)用棧，發(fā)現(xiàn)UIApplicationMain函數(shù)中調(diào)用了CFRunLoopSpecific（RunLoop的入口）。
CFRunLoopSpecific的實(shí)現(xiàn)
→ currentMode = __CFRunLoopFindMode(rl, modeName, false)（找本次mode，找不到或mode中沒有任何事件則直接Finished）
→ __CFRunLoopDoObservers(rl, currentModel, Entry)（即將進(jìn)入的通知）
→ result = __CFRunLoopRun(rl, currentModel, seconds, returnAfterSourceHandled, previousMode)
→ __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, Exit)（即將退出的通知）
__CFRunLoopRun(rl, mode, seconds, handler, previousMode)的實(shí)現(xiàn)
→ __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, BeforeTimers)、(rl, rlm, BeforeSources); __CFRunLoopDoBlocks(rl, rlm);（發(fā)出即將處理Tmers，Sources的通知，響應(yīng)Blocks）
→ __CFRunLoopDoSources0，__CFRunLoopDoBlocks（處理Sources0，并響應(yīng)blocks）
→ 判斷如果有Source1則goto handle_msg（處理source1的邏輯）
→ __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, BeforeWaiting)（發(fā)出即將進(jìn)入休眠的通知）→ __CFRunLoopSetSleeping(rl);?
→ __CFRunLoopServiceMachPort（正式進(jìn)入休眠，并等待消息來喚醒線程）
注：休眠時(shí)，其中調(diào)用了mach_msg函數(shù)從用戶態(tài)切換到了內(nèi)核態(tài)，等待消息，避免CUP資源占用。有消息處理時(shí)，立刻喚醒線程，調(diào)用mach_msg切回用戶態(tài)。
handle_msg的實(shí)現(xiàn)：
→ int retVal = 0，do-while循環(huán)
→ __CFRunLoopDoTimers，__CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__，__CFRunLoopDoSource1（被誰(shuí)喚醒就處理誰(shuí)）
→ __CFRunLoopDoBlocks（處理Block）
→ __CFRunLoopModeIsEmpty ? retVal = kCFRunLoopRunFinished;（根據(jù)判斷條件，標(biāo)記kCFRunLoopRunHandledSource=4、TimedOut=3、Stopped=2、Finished=1等返回值，return retVal (!=0)）
總結(jié)：__CFRunLoopRun方法內(nèi)部的邏輯，先發(fā)出即將處理事件源Timer/Sources的通知，doBlocks，處理Source0和Source1(如果有，跳轉(zhuǎn)handle_msg)，發(fā)出即將進(jìn)入休眠的通知，machPort轉(zhuǎn)移控制權(quán)到內(nèi)核態(tài)，并sleep進(jìn)入休眠。最后Afterwaiting從休眠中喚醒的通知，開始新一輪。
Runloop與線程
1、與線程一一對(duì)應(yīng)，保存在全局的Dict中，線程(pthread)為key，runloop為value；
2、runloop為線程保活否則線程執(zhí)行完任務(wù)就會(huì)退出（主線程執(zhí)行完main()程序也會(huì)退出）；
3、runloop創(chuàng)建時(shí)機(jī)：線程剛創(chuàng)建時(shí)沒有，第一次CFDictionaryGetValue獲取它的時(shí)候創(chuàng)建（主線程在UIApplicationMain函數(shù)中通過[NSRunLoop currentRunLoop]自動(dòng)創(chuàng)建，子線程默認(rèn)沒有開啟runloop）；
4、銷毀時(shí)機(jī)：線程結(jié)束時(shí)銷毀。創(chuàng)建一個(gè)線程（子線程）并執(zhí)行Test任務(wù)，[thread start]后線程會(huì)被銷毀；runloop注冊(cè)時(shí)會(huì)同時(shí)注冊(cè)銷毀的回調(diào)，當(dāng)線程被銷毀時(shí)執(zhí)行。
5、常駐子線程：為子線程創(chuàng)建Runloop（addPort+addSource添加事件來維持循環(huán)→[run] / [runMode beforeDate]啟動(dòng)，注意，run和runUntilDate會(huì)永久運(yùn)行，stop也無法停止），runMode:beforeDate可以用stop退出：在performSelector: onThread中，執(zhí)行CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());。
添加Source事件源
CFMessagePortRef localPort = CFMessagePortCreateLocal(nil, CFSTR("com.example.app.port.server"), Callback, nil, nil);
CFRunLoopSourceRef runLoopSource = CFMessagePortCreateRunLoopSource(nil, localPort, 0);
CFRunLoopAddSource(CFRunLoopGetCurrent(), runLoopSource, kCFRunLoopCommonModes);
CF方法：創(chuàng)建port，創(chuàng)建source，addSource到currentRunLoop
NS方法：[[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[[NSPort alloc] init] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; // 子線程，別忘了手動(dòng)run/runMode
或使用信號(hào)量的方式
dispatch_semaphore_t sem；
sem = dispatch_semaphore_create(0)；
dispatch_semaphore_signal發(fā)送信號(hào)；
while(true)循環(huán)內(nèi)dispatch_semaphore_wait(sem, -1)等待信號(hào)，并執(zhí)行：
dispatch_block_t block = [actions firstObject]; if (block) { [actions removeObject: block]; block(); }
6、GCD：dispatch_async(main)時(shí)，libDispatch會(huì)向主線程的RunLoop發(fā)消息，RunLoop會(huì)被喚醒并從消息中取得要執(zhí)行的任務(wù)的block，并在回調(diào)中執(zhí)行這個(gè)block。
注：此邏輯只限于dispatch到主線程，其他線程仍是libDispatch自己處理的。
Runloop與NSTimer
NSTimer 其實(shí)就是 CFRunLoopTimerRef，他們之間是toll-free bridged（等價(jià)橋接）的。
原理：在重復(fù)的時(shí)間點(diǎn)注冊(cè)事件，RunLoop為了節(jié)省資源不會(huì)非常準(zhǔn)確的回調(diào)（Tolerance寬容度，允許的時(shí)間誤差）。
1、子線程上使用定時(shí)器：[[NSRunLoop currentRunLoop] run]，手動(dòng)啟動(dòng)子線程Runloop（invalidate時(shí)也要在子線程）；
2、解決NSTimer在滾動(dòng)時(shí)停止工作的問題：NSTimer默認(rèn)加入DefaultMode，而滾動(dòng)時(shí)的TrackingMode下，不會(huì)處理DefaultMode的消息，所以應(yīng)設(shè)置為CommonMode，同步到所有mode包括Default和Tracking。
3、performSelector：afterDelay會(huì)內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)Timer并加到當(dāng)前線程的runloop中；onThread也會(huì)內(nèi)部創(chuàng)建一個(gè)Timer并加到線程中。兩種方法在當(dāng)前線程沒有啟動(dòng)Runloop時(shí)都會(huì)失效（如在未創(chuàng)建和啟動(dòng)Runloop的子線程中調(diào)用，回到1）
4、NSTimer的不準(zhǔn)時(shí)：當(dāng)RunLoop的任務(wù)繁重時(shí)，每次循環(huán)都會(huì)查看是否到達(dá)Timer設(shè)置的時(shí)間點(diǎn)，當(dāng)循環(huán)時(shí)間過長(zhǎng)時(shí)會(huì)導(dǎo)致超過Timer設(shè)置的時(shí)間，則不會(huì)延后執(zhí)行回調(diào)而是等待下一個(gè)時(shí)間點(diǎn)。可以用GCD的定時(shí)器，不依賴Runloop直接與系統(tǒng)內(nèi)核掛鉤（dispatch_source_create→dispatch_source_set_timer→dispatch_source_set_event_handler→dispatch_resume）
注1：scheduledTimerWithTimeInterval自動(dòng)添加到默認(rèn)的mode下；timerWithTimeInterval不會(huì)添加到runloop中，需要手動(dòng)添加并指定common模式，以避免滾動(dòng)mode下停止工作的問題。
注2：NSTimer、CADisplayLink、dispatch_source_t的區(qū)別和優(yōu)劣。
注3：CADisplayLink，和屏幕刷新率一致的定時(shí)器（內(nèi)部實(shí)際是操作了一個(gè)Source），也需要添加到RunLoop，如果兩次刷新之間有耗時(shí)任務(wù)，則會(huì)造成頁(yè)面丟幀卡頓。
AutoreleasePool
主線程的RunLoop中注冊(cè)了兩個(gè)Observer：1、監(jiān)聽kCFRunLoopEntry，調(diào)用objc_autoreleasePoolPush創(chuàng)建自動(dòng)釋放池，優(yōu)先級(jí)較高，保證在所有其他回調(diào)前；2、監(jiān)聽了kCFRunLoopBeforeWaiting，進(jìn)入休眠前先調(diào)pop釋放舊池再調(diào)push創(chuàng)建新池、和kCFRunLoopBeforeExit，調(diào)用pop釋放自動(dòng)釋放池優(yōu)先級(jí)低，保證在其他所有回調(diào)后。
主線程的代碼一般是在事件/Timer回調(diào)內(nèi)的，所以會(huì)被自動(dòng)創(chuàng)建的autoreleasePool環(huán)繞，不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏。但有些情況下比如for循環(huán)中創(chuàng)建大量臨時(shí)對(duì)象，需要手動(dòng)添加@autoreleasePool在下一次RunLoop前就處理這些對(duì)象。注：enumerateObjectsUsingBlock的容器循環(huán)內(nèi)，默認(rèn)添加了pool。
事件響應(yīng)和手勢(shì)識(shí)別
IOKit捕捉到事件后處理成IOHIDEvent通過mach port發(fā)送給SpringBoard，再通過mach port發(fā)送給當(dāng)前前臺(tái)運(yùn)行的app，觸發(fā)了app主線程RunLoop的Source1監(jiān)聽并觸發(fā)Source0的回調(diào)，拿到了事件后，在回調(diào)內(nèi)部封裝為UIEvent（手勢(shì)的封裝和識(shí)別也在這一步），然后調(diào)用UIApplication的sendEvent傳遞給UIWindow，開始了事件的傳遞鏈，尋找最佳響應(yīng)者。
事件的Source0回調(diào)中，處理事件時(shí)如果識(shí)別成Gesture手勢(shì)，則標(biāo)記手勢(shì)對(duì)象為待處理，監(jiān)聽到BeforeWating事件時(shí)，會(huì)獲取所有標(biāo)記待處理的手勢(shì)執(zhí)行手勢(shì)回調(diào)，每當(dāng)手勢(shì)變化時(shí)，都會(huì)進(jìn)行update。
UI的繪制和刷新
更改frame、UI層級(jí)，或手動(dòng)調(diào)用setNeedsLayout/Display后，UIView/CALayer將被標(biāo)記為待處理并提交到全局容器中，在BeforeWaiting和Exit回調(diào)中執(zhí)行一個(gè)callback函數(shù)，方法會(huì)遍歷所有待處理的UI并執(zhí)行繪制和調(diào)整，更新頁(yè)面。
網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求
網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求接口的四層封裝
1、CFSocket：最底層的接口，只負(fù)責(zé)Socket通信
2、CFNetwork：基于CFSocket的封裝
3、NSURLConnection：基于CFNetwork的封裝，面向?qū)ο螅?b>AFNetworking在這層
4、NSURLSession：iOS7新增，表面和3并列，底層實(shí)際還是用到了3部分功能，AFNetwork2，Alamofire在這層
NSURLConnection的工作原理：[connection start]，start函數(shù)會(huì)獲取CurrentRunLoop，并在Default里CFRunLoopAddSource加4個(gè)Source0（參見RunLoop與線程中的5、創(chuàng)建常駐線程）。CFMultiplexerSource負(fù)責(zé)各種請(qǐng)求的回調(diào)，CFHTTPCookieStorage負(fù)責(zé)處理Cookie。
網(wǎng)絡(luò)開始傳輸時(shí)，NSURLConnection創(chuàng)建了com.apple.CFSocket.private和com.apple.NSURLConnectionLoader兩個(gè)新線程，CFSocket處理底層Socket連接發(fā)個(gè)Source1事件，NSURLConnectionLoader接收這個(gè)Source1（基于mach Port），并通過之前添加的Source0通知到上層delegate，喚醒回調(diào)線程的RunLoop，執(zhí)行實(shí)際的回調(diào)。
AFNetwork
AFURLConnectionOperation：基于NSURLConnection，單獨(dú)創(chuàng)建了一個(gè)線程并啟動(dòng)了一個(gè)RunLoop，以便在后臺(tái)線程接收Delegate回調(diào)。
相關(guān)問題
RunLoop的基本作用
主線程RunLoop保持程序運(yùn)行；處理事件/Timer；通過調(diào)用mach_msg轉(zhuǎn)移線程控制權(quán)切換內(nèi)核態(tài)，進(jìn)入休眠，節(jié)省CPU資源。
Runloop對(duì)象的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
一個(gè)RunLoop對(duì)象有多個(gè)mode，如defaultMode、trackMode和commonMode標(biāo)記，每個(gè)mode可以處理多個(gè)source和Timer，回調(diào)多個(gè)Observer。
整個(gè)RunLoop機(jī)制的運(yùn)行過程，哪些事件源可以喚醒RunLoop
Entry通知，RunLoop運(yùn)行(source和timer通知，處理blocks，處理source0.1，然后handle_msg內(nèi)執(zhí)行dowhile循環(huán)，被誰(shuí)喚醒處理timer，GCD，Source1)，Exit通知
獲取RunLoop的兩個(gè)方法和實(shí)現(xiàn)；管理Mode的兩個(gè)方法和用處；管理ModeItem的6個(gè)方法和用處CFRunLoopGetMain/Current：從線程-RunLoop的字典中獲取，獲取不到就創(chuàng)建一個(gè)，并注冊(cè)跟隨線程銷毀的回調(diào)。主線程會(huì)在UIApplicationMain中獲取主線程RunLoop默認(rèn)開啟。
addCommonMode/runInMode方法：添加自定義mode和將事件或Timer放入指定mode。
CFRunLoopAddSource/Timer/Obsever(rl, item, modeName)，如果modeName沒有則會(huì)創(chuàng)建一個(gè)。
RunLoop和線程的關(guān)系及生命周期，主線程創(chuàng)建RunLoop的過程，如何實(shí)現(xiàn)一個(gè)常駐子線程（線程保活）
與線程一一對(duì)應(yīng)；主線程RunLoop會(huì)在Main函數(shù)時(shí)通過currentRunLoop創(chuàng)建并開啟；
在子線程內(nèi)addPort / addSource維持事件循環(huán)，run開啟后常駐? 或? 使用信號(hào)量的方式：while(true)循環(huán)內(nèi)執(zhí)行dispatch_semaphore_wait(sem, -1)等待信號(hào)，收到信號(hào)執(zhí)行block。
NSTimer的原理和劣勢(shì)；有哪些添加NSTimer的方法，分別有什么問題；能在子線程上使用NSTimer嗎；PerformSelector的原理
NSTimer和CFRunLoopTimerRef是toll-bridge的，注冊(cè)時(shí)間點(diǎn)每次RunLoop時(shí)檢查，為了性能有一定的寬容度，有耗時(shí)任務(wù)時(shí)將不會(huì)準(zhǔn)時(shí)回調(diào)；scheduled開頭的timer添加方法會(huì)加到defaultMode下，track時(shí)不回調(diào)，而timerWithTimeInterval不會(huì)加到RunLoop中，需要手動(dòng)添加[[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer: timer forMode:NSRunLoopCommonModes];。PerformSelector的onThread和afterDelay都是添加一個(gè)timer到runLoop中，子線程中不會(huì)默認(rèn)啟動(dòng)。
主線程中是如何通過RunLoop添加AutoreleasePool的，子線程呢
監(jiān)聽Entry調(diào)用Push創(chuàng)建，BeforeWaiting的回調(diào)中Pop并再push一個(gè)新的，于是主線程代碼中的對(duì)象被pool包圍，不會(huì)內(nèi)存泄露。子線程中，iOS7前需要手動(dòng)開啟，后來會(huì)通過自動(dòng)創(chuàng)建hotPoolPaged把對(duì)象加入page。
RunLoop和UI刷新的關(guān)系（繪制計(jì)算和提交渲染的時(shí)機(jī)）
被標(biāo)記需要刷新的UI會(huì)在BeforeWaiting/Exit的回調(diào)中，CPU計(jì)算處理提交GPU渲染。
RunLoop是如何接收系統(tǒng)事件（識(shí)別手勢(shì)），并開啟傳遞鏈的
IOKit，SpringBoard，分發(fā)給APP，通過mach port觸發(fā)主線程Source1并執(zhí)行Source0回調(diào)，內(nèi)部處理成UIEvent，調(diào)用UIApplication的sendEvent發(fā)給UIWindow開始事件的傳遞。
