OC底層知識(十) : RunLoop

一、Runloop的簡單介紹

Runloop 是在程序運(yùn)行過程中循環(huán)做一些事情。比如應(yīng)用在：定時器(NSTimer)、PerformSelector；GCD Async Main Queue;事件響應(yīng)、手勢識別、界面刷新、網(wǎng)絡(luò)請求、AutoreleasePool

  • RunLoop的基本作用：保持程序的持續(xù)運(yùn)行；處理App中的各種事件（如觸摸事件、定時器事件等）；節(jié)省CPU資源，提高程序性能：該做事時做事，該休息時休息
二、RunLoop對象的獲取

  • 2.1、iOS中有2套API來訪問和使用RunLoop

    • Foundation：NSRunLoop
    • Core Foundation：CFRunLoopRef

  • 2.2、NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表著RunLoop對象

    NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一層OC包裝

    CFRunLoopRef是開源的

  • 2.3、RunLoop與線程

    • 每條線程都有唯一的一個與之對應(yīng)的RunLoop對象
    • RunLoop保存在一個全局的Dictionary里，線程作為key，RunLoop作為value
    • 線程剛創(chuàng)建時并沒有RunLoop對象，RunLoop會在第一次獲取它時創(chuàng)建
    • RunLoop會在線程結(jié)束時銷毀
    • 主線程的RunLoop已經(jīng)自動獲?。▌?chuàng)建），子線程默認(rèn)沒有開啟RunLoop

  • 2.4、獲取RunLoop對象

    • OC(Foundation)獲取RunLoop對象

      [NSRunLoop currentRunLoop]; // 獲得當(dāng)前線程的RunLoop對象
[NSRunLoop mainRunLoop]; // 獲得主線程的RunLoop對象

    • C(Core Foundation)獲取RunLoop對象

      CFRunLoopGetCurrent(); // 獲得當(dāng)前線程的RunLoop對象
CFRunLoopGetMain(); // 獲得主線程的RunLoop對象
三、RunLoop相關(guān)的類

Core Foundation中關(guān)于RunLoop的5個類
CFRunLoopRef
CFRunLoopModeRef
CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopObserverRef

struct __CFRunLoop {
    CFRuntimeBase _base;
    pthread_mutex_t _lock;                 /* locked for accessing mode list */
    __CFPort _wakeUpPort;                  // used for CFRunLoopWakeUp 
    Boolean _unused;
    volatile _per_run_data *_perRunData;   // reset for runs of the run loop
    pthread_t _pthread;
    uint32_t _winthread;
    CFMutableSetRef _commonModes;
    CFMutableSetRef _commonModeItems;
    CFRunLoopModeRef _currentMode;
    CFMutableSetRef _modes;
    struct _block_item *_blocks_head;
    struct _block_item *_blocks_tail;
    CFAbsoluteTime _runTime;
    CFAbsoluteTime _sleepTime;
    CFTypeRef _counterpart;
};

  • 3.1、CFRunLoopModeRef

    • CFRunLoopModeRef代表RunLoop的運(yùn)行模式

    • 一個RunLoop包含若干個Mode，每個Mode又包含若干個Source0/Source1/Timer/Observer



    • RunLoop啟動時只能選擇其中一個Mode，作為currentMode
    • 如果需要切換Mode，只能退出當(dāng)前Loop，再重新選擇一個Mode進(jìn)入
      • 不同組的Source0/Source1/Timer/Observer能分隔開來，互不影響
    • 如果Mode里沒有任何Source0/Source1/Timer/Observer，RunLoop會立馬退出
    • CFRunLoopModeRef 2種Mode
      • kCFRunLoopDefaultMode（NSDefaultRunLoopMode）：App的默認(rèn)Mode，通常主線程是在這個Mode下運(yùn)行
      • UITrackingRunLoopMode：界面跟蹤 Mode，用于 ScrollView 追蹤觸摸滑動，保證界面滑動時不受其他 Mode 影響
        WechatIMG100.jpeg

  • 3.2、RunLoop的運(yùn)行邏輯


    RunLoop的運(yùn)行邏輯
    • Source0
      觸摸事件處理
      performSelector:onThread:
    • Source1
      基于Port的線程間通信
      系統(tǒng)事件捕捉
    • Timers
      NSTimer
      performSelector:withObject:afterDelay:
    • Observers
      用于監(jiān)聽RunLoop的狀態(tài)
      UI刷新（BeforeWaiting）
      Autorelease pool（BeforeWaiting）
RunLoop的運(yùn)行邏輯

  • 3.3、RunLoop休眠的實(shí)現(xiàn)原理


    RunLoop休眠的實(shí)現(xiàn)原理
四、RunLoop在實(shí)際開中的應(yīng)用 下面練習(xí)的demo

  • 4.1、控制線程生命周期（線程?；睿?/p>

    • (1)OC核心代碼實(shí)現(xiàn)?；?： 看demo里面的類JKCPermenantThread

      self.innerThread = [[MJThread alloc] initWithBlock:^{
 
 // 線程?；? // 往RunLoop里面添加 Source\Timer\Observer
 [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[[NSPort alloc] init] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
 
  while (weakSelf && !weakSelf.isStopped) {
     [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
  }
}];

    • (2)C核心代碼實(shí)現(xiàn)?；睿嚎磀emo里面的類ThreadCViewController

      self.innerThread = [[JKThread alloc] initWithBlock:^{
   NSLog(@"begin----");
 
   // 創(chuàng)建上下文（要初始化一下結(jié)構(gòu)體）
   CFRunLoopSourceContext context = {0};
 
   // 創(chuàng)建source
   CFRunLoopSourceRef source = CFRunLoopSourceCreate(kCFAllocatorDefault, 0, &context);
 
   // 往Runloop中添加source
   CFRunLoopAddSource(CFRunLoopGetCurrent(), source, kCFRunLoopDefaultMode);
 
   // 銷毀source
   CFRelease(source);
 
   // 啟動
   CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
 
   //            while (weakSelf && !weakSelf.isStopped) {
   //                // 第3個參數(shù)：returnAfterSourceHandled，設(shè)置為true，代表執(zhí)行完source后就會退出當(dāng)前l(fā)oop
   //                CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, true);
   //            }
 
   NSLog(@"end----");
 }];

  • 4.2、解決NSTimer在滑動時停止工作的問題(我在做一個cell上動畫的時候用了NSRunLoop來防止tableview滑動的時候cell上的動畫暫停)

    NSTimer  *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.1 target:self selector:@selector(clickTimeIndexPath) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
/*
  UITrackingRunLoopMode和NSDefaultRunLoopMode是真正存在的模式
  [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
  [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
  NSRunLoopCommonModes:n并不是一個真的模式，它只是一個標(biāo)記
  timer 能在 _commandModes 數(shù)組中存放的模式下工作
  [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
 */

  • 4.3、監(jiān)控應(yīng)用卡頓(看底層七)

  • 4.4、性能優(yōu)化(看底層七)

五、RunLoop的幾個面試題

  • 5.1、講講 RunLoop，項(xiàng)目中有用到嗎？(你可以回答四里面的任意一個)
    答：我用到了：解決NSTimer在滑動時停止工作的問題(我在做一個cell上動畫的時候用了NSRunLoop來防止tableview滑動的時候cell上的動畫暫停)

  • 5.2、runloop內(nèi)部實(shí)現(xiàn)邏輯？
    答：看上面的 3.2、RunLoop的運(yùn)行邏輯

  • 5.3、runloop和線程的關(guān)系？
    答：看上面的 2.3、RunLoop與線程

  • 5.4、timer 與 runloop 的關(guān)系？
    答： timer 是運(yùn)行在runloop里面的，runloop控制 timer什么時候執(zhí)行

  • 5.5、程序中添加每3秒響應(yīng)一次的NSTimer，當(dāng)拖動tableview時timer可能無法響應(yīng)要怎么解決？
    答：看上面的4.2，也就是要添加 NSRunLoopCommonModes標(biāo)記

  • 5.6、runloop 是怎么響應(yīng)用戶操作的， 具體流程是什么樣的？
    答： 由 source1捕獲觸摸或者響應(yīng)事件，再由 source0去處理觸摸或者響應(yīng)事件

  • 5.7、說說runLoop的幾種狀態(tài)


    runLoop的幾種狀態(tài)

  • 5.8、runloop的mode作用是什么？
    答：runloop的mode 常用的有兩種mode: NSDefaultRunLoopMode與UITrackingRunLoopMode,在某一種mode下執(zhí)行自己的source0、source1、timer，不同mode下互不影響，分工明確，使用起來更靈活、流暢。

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