NSRunLoop簡介

NSRunLoop簡介

一. 什么是RunLoop

  1. RunLoop

    • 從字面上了解, RunLoop即是運(yùn)行循環(huán), 就像是在一個圓形循環(huán)中去運(yùn)作
    • RunLoop的基本作用
      • 他是App持續(xù)運(yùn)行的保證, 如果RunLoop不存在了, 程序也就終止運(yùn)行了
      • RunLoop會在循環(huán)中處理App的各種事件, 如觸摸事件, 定時器事件, Selector事件
      • RunLoop最大的優(yōu)勢就是能節(jié)省CPU的資源, 提高程序的性能, 他會在需要執(zhí)行任務(wù)的時候被喚醒, 當(dāng)沒有任務(wù)執(zhí)行的時候進(jìn)入休眠狀態(tài)

  2. Main函數(shù)中的RunLoop

    • 首先, 重溫一遍App的啟動原理

    • 當(dāng)Main函數(shù)執(zhí)行到UIApplicationMain時, 就開啟了RunLoop運(yùn)行循環(huán)

    • 在運(yùn)行循環(huán)開啟時, 就會保證程序的持續(xù)運(yùn)行并且處理App的各種事件, 不會退出

    • Main函數(shù)中的RunLoop, 被稱為主運(yùn)行循環(huán), 而主運(yùn)行循環(huán)在整個App的聲明周期中都不會被銷毀, 他是程序運(yùn)行的保證

        // 程序在啟動時，第一步就會執(zhí)行main函數(shù)，在main函數(shù)中會執(zhí)行以下操作：
  int main(int argc, char * argv[]) {
      @autoreleasepool {
          /*
           nil：UIApplication類名或者子類名稱，如果為nil，就等于@"UIApplication"
           NSStringFromClass([AppDelegate class]：UIApplication代理的名稱
           */
          return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
      }
  }
  
  程序啟動的完整流程
       1. 執(zhí)行main函數(shù)
       2. 執(zhí)行UIApplicationMain函數(shù)
            1> 指定UIApplication對象
            2> 指定UIApplication的代理
       3. 創(chuàng)建UIApplication對象，并且指定他的代理
       4. **創(chuàng)建一個事件循環(huán)：主循環(huán)(RunLoop)，并且是一個死循環(huán)，保證程序的持續(xù)運(yùn)行**
       5. 加載配置了所有應(yīng)用程序信息的info.plist文件
            1> 判斷 Main storyboard file base name中有沒有指定Main，即需要加載的StoryBoard文件
            2> 如果指定了，就加載Main.storyboard
            3> 如果沒有指定的話，就會黑屏
       6. 應(yīng)用程序啟動完畢

二. NSRunLoop和CFRunLoopRef

  1. 簡單介紹

    • CFRunLoopRef是在CoreFoundation框架中的, 它的內(nèi)部API以及實(shí)現(xiàn), 都是純C語言編寫, 這些API都是現(xiàn)成安全的
    • NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的封裝, 他提供了面向?qū)ο蟮腁PI, 但是這些API不是線程安全的
    • 目前CFRunLoopRef已經(jīng)開源了, 大家可以在官方文檔中查看: 友情提示: 需要很好的C語言功底

  2. NSRunloop和CFRunLoopRef都是RunLoop對象, 他們的區(qū)別是

    • 這兩個對象的地址不同, 因?yàn)樗麄兊膶ο髞碜杂谕耆煌念?/li>
    • CFRunLoop可以調(diào)用getCfRunLoop方法, 將NSRunLoop轉(zhuǎn)化為CFRunLoop
    • 線程: RunLoop在主線程中, 保持持續(xù)循環(huán)狀態(tài), 當(dāng)所有的事件處理結(jié)束, 就會進(jìn)入休眠狀態(tài)
    • 當(dāng)外界傳入各種時間時: Prot接口事件時, RunLoop就會被喚醒, 處理相關(guān)的事件, 當(dāng)事件處理完畢時, 會再次進(jìn)入休眠狀態(tài)
      • UI交互事件
      • PerformSelector: onThread: 讓線程執(zhí)行任務(wù)
      • Timer: 定時器事件

  3. RunLoop運(yùn)行圖解

screenshot.png

  1. 簡單的應(yīng)用

     - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
     
     // 1. 獲取當(dāng)前線程對應(yīng)的RunLoop對象
     NSRunLoop *curRunLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
     NSLog(@"%p", curRunLoop);
     // 2. 獲取主線程對應(yīng)的RunLoop對象
     NSRunLoop *mainRunLoop = [NSRunLoop mainRunLoop];
     NSLog(@"%p", mainRunLoop);
     
     /* Core Foundation */
     // 1. 獲得當(dāng)前線程的RunLoop對象
     CFRunLoopRef runloop = CFRunLoopGetCurrent();
     NSLog(@"%p", runloop);
     // 2. 獲得主線程的RunLoop對象
     CFRunLoopRef cfMainRunLoop = CFRunLoopGetMain();
     NSLog(@"%p", cfMainRunLoop);

     // 從這里可以看出這兩種運(yùn)行循環(huán)是完全不同的對象
     
     // NSRunLoop --> CFRunLoopRef
     NSLog(@"%p---%p", cfMainRunLoop, mainRunLoop.getCFRunLoop);
     
     // 開啟子線程，執(zhí)行task方法
     [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(task) toTarget:self withObject:nil];
 }
 
 - (void)task {
     
     /* 子線程和RunLoop
      1. 每一個子線程，都對應(yīng)一個自己的RunLoop
      2. 主線程的RunLoop在程序運(yùn)行的時候就已經(jīng)創(chuàng)建了，而子線程的RunLoop則需要手動開啟
      3. [NSRunLoop currentRunLoop]，此方法會開啟一個新的RunLoop
      4. RunLoop需要執(zhí)行run方法，來開啟，但如果RunLoop中沒有任何任務(wù)，就會關(guān)閉
      */
     
     // 1. 當(dāng)前RunLoop
     NSLog(@"%p--%p", [NSRunLoop currentRunLoop], [NSRunLoop mainRunLoop]);
     
     // 2. 開啟一個新的RunLoop
     [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
     
     NSLog(@"tast---%@", [NSThread currentThread]);
 }

三. RunLoop與線程

  1. 每一條線程, 都有一個與之相對應(yīng)的RunLoop對象, 負(fù)責(zé)處理線程中的任務(wù)
  2. 線程的創(chuàng)建
    • 主線程: RunLoop是在程序已經(jīng)啟動的時候就創(chuàng)建好了, 當(dāng)程序關(guān)閉的時候主線程才被銷毀
    • 子線程: 子線程需要手動創(chuàng)建RunLoop, 并且手動開啟, 當(dāng)沒有任務(wù)執(zhí)行時, 該線程會被關(guān)閉, RunLoop被銷毀
  3. 子線程和RunLoop

    • 子線程會單獨(dú)開啟RunLoop去執(zhí)行任務(wù)

    • 子線程和RunLoop是一一對應(yīng)的關(guān)系, 每個子線程都有自己的RunLoop(但需要主動創(chuàng)建)

    • 創(chuàng)建子線程的RunLoop: [NSRunloop currentRunLoop]

      • 通過對CFRunLoop原碼的分析可以判斷出, 這個方法是懶加載獲取RunLoop對象的, 當(dāng)?shù)谝淮握{(diào)用這個方法時, 他就會在對應(yīng)的線程中創(chuàng)建一個RunLoop, 并且保存到一個字典中便于隨時取出
      • 也就是說, 如果不主動去獲取RunLoop, 那么默認(rèn)是不會給子線程創(chuàng)建一個RunLoop的

    • 子線程的RunLoop需要手動開啟: [[NSRunLoop currentRunLoop] run]

    • 如果RunLoop內(nèi)部沒有任何任務(wù)需要去處理時, 就會被關(guān)閉

        // 全局的Dictionary，key 是 pthread_t， value 是 CFRunLoopRef
  static CFMutableDictionaryRef loopsDic;
  // 訪問 loopsDic 時的鎖
  static CFSpinLock_t loopsLock;
    
  // 獲取一個 pthread 對應(yīng)的 RunLoop
  CFRunLoopRef _CFRunLoopGet(pthread_t thread) {
      OSSpinLockLock(&loopsLock);
       
      if (!loopsDic) {
          // 第一次進(jìn)入時，初始化全局Dic，并先為主線程創(chuàng)建一個 RunLoop。
          loopsDic = CFDictionaryCreateMutable();
          CFRunLoopRef mainLoop = _CFRunLoopCreate();
          CFDictionarySetValue(loopsDic, pthread_main_thread_np(), mainLoop);
      }
       
      // 直接從 Dictionary 里獲取。
      CFRunLoopRef loop = CFDictionaryGetValue(loopsDic, thread));
       
      if (!loop) {
          // 取不到時，創(chuàng)建一個
          loop = _CFRunLoopCreate();
          CFDictionarySetValue(loopsDic, thread, loop);
          // 注冊一個回調(diào)，當(dāng)線程銷毀時，順便也銷毀其對應(yīng)的 RunLoop
          _CFSetTSD(..., thread, loop, __CFFinalizeRunLoop);
      }
       
      OSSpinLockUnLock(&loopsLock);
      return loop;
  }
    
  CFRunLoopRef CFRunLoopGetMain() {
      return _CFRunLoopGet(pthread_main_thread_np());
  }
    
  CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent() {
      return _CFRunLoopGet(pthread_self());
  }

四. RunLoop的相關(guān)類

  1. RunLoop的運(yùn)行模式圖
    • 一個RunLoop包含多個Mode, 而每個Mode又包含若干個Source/Timer/Observer
CD7555A3-6FA1-4D7B-8290-A9B170C4ECFA.png

  1. 相關(guān)類

    1. RunLoop: RunLoop對象本身
    2. RunLoopMode: 即RunLoop的運(yùn)行模式
      • 一個RunLoop至少要制定一個運(yùn)行模式, 當(dāng)運(yùn)行模式指定之后, 至少有一個Source或者Timer任務(wù)在執(zhí)行
      • RunLoop啟動之后, 只能指定一個運(yùn)行模式, 可以使用currentMode來獲取
      • 如果要切換RunLoop的運(yùn)行模式, 就要先退出當(dāng)前的RunLoop, 重新指定Mode再次進(jìn)入運(yùn)行
    3. 系統(tǒng)默認(rèn)注冊的5個Mode
      • kCFRunLoopDefaultMode: App的默認(rèn)Mode, 通常主線程是在這個Mode下運(yùn)行的
      • UITrackingRunLoopMode: 界面跟蹤Mode, 用于ScrollView/TableView等追蹤觸摸滑動, 保證界面滑動的時候不受其他Mode影響
      • UIInitializationRunLoopMode: 當(dāng)App啟動時, 第一個進(jìn)入的Mode, 啟動完成之后就不會再使用這個Mode
      • GSEventReceiveRunLoopMode: 接收系統(tǒng)事件的內(nèi)部Mode, 通常由系統(tǒng)自動管理
      • kCFRunLoopCommonMode: 一個類似于占位的Mode, 并不是一個真正的Mode

  2. Mode中的類

    1. CFRunLoopSourceRef: 事件源, 事件, 輸入等都屬于事件源, 他有兩個分類
      • Source0, 非基于Port, 用戶觸發(fā)的事件, 例如點(diǎn)擊事件等
      • Source1, 基于Port的事件, 他用于系統(tǒng)內(nèi)部與線程之間交互
    2. CFRunLoopTimerRef: 定時器事件
      • NSTimer:
        • 如果將NSTimer添加到子線程中, 需要先創(chuàng)建一個RunLoop, 然后再啟動RunLoop
        • NSTimer受到RunLoop的印象, 一般會有一些輕微的誤差, 所以對于精密計時, GCD定時器較為精準(zhǔn)
      • GCD定時器: 精確到納秒, 較為精準(zhǔn)

        • GCD定時器的創(chuàng)建步驟: 創(chuàng)建定時器 -> 設(shè)置定時器 -> 設(shè)置定時器的回調(diào)方法 -> 恢復(fù)定時器

        • GCD定時器一定要添加一個強(qiáng)引用, 否則會被立即釋放

            - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
      
      // 1. 創(chuàng)建GCD定時器
      /*
       DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER 定時器
       uintptr_t handle  描述信息
       unsigned long mask  傳入0
       dispatch_queue_t queue  定時器運(yùn)行的隊列，決定定時器在哪個線程中運(yùn)行
       */
      dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_global_queue(0, 0));
      
      // 2. 設(shè)置定時器
      /*
       dispatch_source_t source,  定時器的對象
       dispatch_time_t start,     定時器什么時候開始
       uint64_t interval,         定時器多長時間執(zhí)行一次
       uint64_t leeway            精準(zhǔn)度，0為絕對精準(zhǔn)
       */
      dispatch_source_set_timer(timer, DISPATCH_TIME_NOW, 2.0 * NSEC_PER_SEC, 0 * NSEC_PER_SEC);
      
      // 3. 設(shè)置定時器的任務(wù)
      dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
          NSLog(@"---GCD---%@", [NSThread currentThread]);
      });
      
      // 4. 恢復(fù)定時器
      dispatch_resume(timer);
      
      // 5. 強(qiáng)引用定時器，否則創(chuàng)建出來就會被釋放
      self.timer = timer;
  }
    3. CFRunLoopObserverRef: 觀察者

      • 觀察者可以觀察到RunLoop不同的運(yùn)行狀態(tài)

      • 通過判斷RunLoop的運(yùn)行狀態(tài), 可以執(zhí)行一些操作

          // 1. 創(chuàng)建監(jiān)聽者
  /*
   CFAllocatorRef allocator 分配存儲空間
   CFOptionFlags activities 要監(jiān)聽哪個狀態(tài)，kCFRunLoopAllActivities監(jiān)聽所有狀態(tài)
   Boolean repeats 是否持續(xù)監(jiān)聽RunLoop的狀態(tài)
   CFIndex order 優(yōu)先級，默認(rèn)為0
   Block activity RunLoop當(dāng)前的狀態(tài)
   */
  CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(kCFAllocatorDefault, kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {

      /*
       kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),          進(jìn)入工作
       kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),   即將處理Timers事件
       kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),  即將處理Source事件
       kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),  即將休眠
       kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),   被喚醒
       kCFRunLoopExit = (1UL << 7),           退出RunLoop
       kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU  監(jiān)聽所有事件
       */

      // 當(dāng)activity處于什么狀態(tài)的時候，調(diào)用一次
      switch (activity) {
          case kCFRunLoopEntry:
              NSLog(@"進(jìn)入");
              break;
          case kCFRunLoopBeforeTimers:
              NSLog(@"即將處理Timer事件");
              break;
          case kCFRunLoopBeforeSources:
              NSLog(@"即將處理Source事件");
              break;
          case kCFRunLoopBeforeWaiting:
              NSLog(@"即將休眠");
              break;
          case kCFRunLoopAfterWaiting:
              NSLog(@"被喚醒");
              break;
          case kCFRunLoopExit:
              NSLog(@"退出RunLoop");
              break;
          default:
              break;
      }
  });

  // 2. 給對應(yīng)的RunLoop添加一個監(jiān)聽者，并制定監(jiān)聽的是那種運(yùn)行模式
  /*
   CFRunLoopRef rl  要添加監(jiān)聽者的RunLoop
   CFRunLoopObserverRef observer,  要添加的監(jiān)聽者
   CFStringRef mode  RunLoop的運(yùn)行模式
   */
  CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
最后編輯于 ：
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
【社區(qū)內(nèi)容提示】社區(qū)部分內(nèi)容疑似由AI輔助生成，瀏覽時請結(jié)合常識與多方信息審慎甄別。
平臺聲明：文章內(nèi)容（如有圖片或視頻亦包括在內(nèi)）由作者上傳并發(fā)布，文章內(nèi)容僅代表作者本人觀點(diǎn)，簡書系信息發(fā)布平臺，僅提供信息存儲服務(wù)。

相關(guān)閱讀更多精彩內(nèi)容

  • ======================= 前言 RunLoop 是 iOS 和 OSX 開發(fā)中非?；A(chǔ)的一個...
    i憬銘閱讀 988評論 0贊 4
  • 如果沒有RunLoop main函數(shù)中的RunLoop 第14行代碼的UIApplicationMain函數(shù)內(nèi)部就...
    JonesCxy閱讀 663評論 0贊 4
  • RunLoop的基本了解 **1 . RunLoop字面的意思 : **運(yùn)行循環(huán) / 跑圈 **2 . 基本作用 ...
    Mario_ZJ閱讀 593評論 1贊 3
  • 基礎(chǔ)知識 作用 保持程序持續(xù)運(yùn)行 處理app中的各種事件（如觸摸事件、定時器事件【NSTimer】、selecto...
    MYS_iOS_8801閱讀 213評論 0贊 0
  • 2017年7月11日 星期二 晴有陣雨 【早起】05:00 【睡覺】22：00 【鍛煉】無 【學(xué)習(xí)】 麗謙語音頻道...
    真泥閱讀 230評論 0贊 0

友情鏈接更多精彩內(nèi)容