概念

RunLoop是一個相對抽象的概念,在程序運行中循環(huán)做一些事情,主要應用于:定時器(Timer)、PerformSelector、GCD Async To Main Queue、事件詳情、手勢識別、界面刷新、網(wǎng)絡請求、AutoreleasePool
我們想象一個場景：為什么App程序啟動之后能夠持續(xù)運行在前臺呢？

int main(int argc, char * argv[]){ 

@autoreleasepool { 

 return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class])); }   }

UIApplicationMain的大致實現(xiàn)原理就是：(偽代碼)

    int retVal = 0；

    do {

    int message = sleep_and_wait(); //睡眠中等待消息(比如響應點擊各種事件)

    retVal = proess_message(message);//處理消息，更改返回值，如果為0，代表程序退出，不為0，程序持續(xù)運行。

    }while(retVal == 0);

正因為RunLoop底層在執(zhí)行一個while循環(huán)，來維持程序的不退出。

RunLoop的基本作用：

1. 保持程序不會馬上退出，而是保持運行狀態(tài)。
2. 處理App中的各種事件（比如觸摸，定時器時間等）
3. 節(jié)省CPU資源，提高程序性能，有事做做事，沒事做休眠。

RunLoop跟線程的關系

為什么聊Runloop一定要搭上線程,我們知道,程序里的每一句代碼,都會在線程里面執(zhí)行,下面要講到獲取Runloop對象的代碼也不例外,一定是跑在線程里面的.之前我們說道,Runloop是為了讓程序不退出,其實更準確地說,是為了保持某個線程不結(jié)束,只要還有未結(jié)束的線程,那么整個程序就不會退出,因為線程是程序的運行調(diào)度的基本單元.

線程與Runloop的關系是一對一的，一個新創(chuàng)建的線程，是沒有Runloop對象的，當我們在該線程里第一次通過上面的API獲得Runloop時，Runloop對象才會被創(chuàng)建，并且通過一個全局字典將Runloop對象和該線程存儲綁定在一起，形成一對一關系。

Runloop會在線程結(jié)束時銷毀，主線程的Runloop已經(jīng)自動獲取過（創(chuàng)建），子線程默認沒有開啟RunLoop（直到你在該線程獲取它）。RunLoop對象創(chuàng)建后，會被保存在一個全局的Dictionary里，線程作為key，Runloop對象作為value。

1. 每條線程都有唯一的一個與之對用的RunLoop對象
2. RunLoop保存在一個全局的Dictionary中，線程作為key，RunLoop作為value
3. 線程創(chuàng)建時并沒有RunLoop對象，RunLoop會在第一次獲取的時候創(chuàng)建。
4. RunLoop會在線程結(jié)束的時候銷毀
5. 主線程的RunLoop已經(jīng)自動創(chuàng)建，子線程默認不開啟RunLoop。

RunLoop有兩種獲取方式
在OC中：[NSRunLoop currentRunLoop]
C的：CFRunLoopRef runloop = CFRunLoopGetCurrent();
啟動一個runloop有以下三種方法：

- (void)run;  

- (void)runUntilDate:(NSDate *)limitDate；

- (void)runMode:(NSString *)mode beforeDate:(NSDate *)limitDate;

這三種方式無論通過哪一種方式啟動runloop，如果沒有一個輸入源或者timer附加于runloop上，runloop就會立刻退出。

• 第一種方式，runloop會一直運行下去，在此期間會處理來自輸入源的數(shù)據(jù)，并且會在NSDefaultRunLoopMode模式下重復調(diào)用runMode:beforeDate:方法；

• 第二種方式，可以設置超時時間，在超時時間到達之前，runloop會一直運行，在此期間runloop會處理來自輸入源的數(shù)據(jù)，并且也會在NSDefaultRunLoopMode模式下重復調(diào)用runMode:beforeDate:方法；

• 第三種方式，runloop會運行一次，超時時間到達或者第一個input source被處理，則runloop就會退出。

前兩種啟動方式會重復調(diào)用runMode:beforeDate:方法。

我們還可以在CF源碼里面詳細看看，Runloop的信息是寫在CF源碼文件夾的CFRunLoop.c文件里面，我們可以在里面搜索到CFRunLoopGetCurrent()函數(shù)的實現(xiàn)

CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent(void) {
    CHECK_FOR_FORK();
    CFRunLoopRef rl = (CFRunLoopRef)_CFGetTSD(__CFTSDKeyRunLoop);
    if (rl) return rl;
    return _CFRunLoopGet0(pthread_self());
}

CFRunLoopGetCurrent()中又是通過_CFRunLoopGet0來獲得Runloop對象的

image

Runloop對象底層結(jié)構

我們可以在源碼CFRunloop.c中找到Runloop的定義

**************????__CFRunLoop????***********
typedef struct CF_BRIDGED_MUTABLE_TYPE(id) __CFRunLoop * CFRunLoopRef;
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
    uint32_t _winthread;

 //??????????????核心組成????????????
    pthread_t _pthread;
    CFMutableSetRef _commonModes;
    CFMutableSetRef _commonModeItems;
    CFRunLoopModeRef _currentMode;
    CFMutableSetRef _modes;
 //??????????????核心組成????????????

    struct _block_item *_blocks_head;
    struct _block_item *_blocks_tail;
    CFAbsoluteTime _runTime;
    CFAbsoluteTime _sleepTime;
    CFTypeRef _counterpart;
};


**************????__CFRunLoopMode????***********
typedef struct __CFRunLoopMode *CFRunLoopModeRef;
struct __CFRunLoopMode {
    CFRuntimeBase _base;
    pthread_mutex_t _lock;  /* must have the run loop locked before locking this */
    Boolean _stopped;
    char _padding[3];

    //??????????????核心組成????????????
    CFStringRef _name;
    CFMutableSetRef _sources0;
    CFMutableSetRef _sources1;
    CFMutableArrayRef _observers;
    CFMutableArrayRef _timers;
    //??????????????核心組成????????????


    CFMutableDictionaryRef _portToV1SourceMap;
    __CFPortSet _portSet;
    CFIndex _observerMask;
#if USE_DISPATCH_SOURCE_FOR_TIMERS
    dispatch_source_t _timerSource;
    dispatch_queue_t _queue;
    Boolean _timerFired; // set to true by the source when a timer has fired
    Boolean _dispatchTimerArmed;
#endif
#if USE_MK_TIMER_TOO
    mach_port_t _timerPort;
    Boolean _mkTimerArmed;
#endif
#if DEPLOYMENT_TARGET_WINDOWS
    DWORD _msgQMask;
    void (*_msgPump)(void);
#endif
    uint64_t _timerSoftDeadline; /* TSR */
    uint64_t _timerHardDeadline; /* TSR */
};

退出RunLoop的方式

第一種啟動方式的退出方法

文檔說，如果想退出runloop，不應該使用第一種啟動方式來啟動runloop。
如果runloop沒有input sources或者附加的timer，runloop就會退出。
雖然這樣可以將runloop退出，但是蘋果并不建議我們這么做，因為系統(tǒng)內(nèi)部有可能會在當前線程的runloop中添加一些輸入源，所以通過手動移除input source或者timer這種方式，并不能保證runloop一定會退出。

第二種啟動方式runUntilDate:

可以通過設置超時時間來退出runloop。

第三種啟動方式runMode:beforeDate:

通過這種方式啟動，runloop會運行一次，當超時時間到達或者第一個輸入源被處理，runloop就會退出。

如果我們想控制runloop的退出時機，而不是在處理完一個輸入源事件之后就退出，那么就要重復調(diào)用runMode:beforeDate:，

具體可以參考蘋果文檔給出的方案，如下：

 NSRunLoop *myLoop  = [NSRunLoop currentRunLoop];
 myPort = (NSMachPort *)[NSMachPort port];
 [myLoop addPort:_port forMode:NSDefaultRunLoopMode];

BOOL isLoopRunning = YES; // global

while (isLoopRunning && [myLoop runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]]);

//關閉runloop的地方
- (void)quitLoop
 {
    isLoopRunning = NO;
    CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());
}

總之

如果不想退出runloop可以使用第一種方式啟動runloop；
使用第二種方式啟動runloop，可以通過設置超時時間來退出；
使用第三種方式啟動runloop，可以通過設置超時時間或者使用CFRunLoopStop方法來退出。