深入理解runLoop

RunLoop 是 iOS 和 OSX 開發(fā)中非?;A的一個概念,這篇文章將從 CFRunLoop 的源碼入手,介紹 RunLoop 的概念以及底層實現(xiàn)原理。之后會介紹一下在 iOS 中,蘋果是如何利用 RunLoop 實現(xiàn)自動釋放池、延遲回調(diào)、觸摸事件、屏幕刷新等功能的。

runLoop的概念

一般來講,一個線程一次只能執(zhí)行一個任務,執(zhí)行完成后線程就會退出。如果我們需要一個機制,讓線程能隨時處理事件但并不退出,通常的代碼邏輯是這樣的:

function loop() {
    initialize();
    do {
        var message = get_next_message();
        process_message(message);
    } while (message != quit);
}```
這種模型通常被稱作 Event Loop。 Event Loop 在很多系統(tǒng)和框架里都有實現(xiàn),比如 Node.js 的事件處理,比如 Windows 程序的消息循環(huán),再比如 OSX/iOS 里的 RunLoop。實現(xiàn)這種模型的關鍵點在于:如何管理事件/消息,如何讓線程在沒有處理消息時休眠以避免資源占用、在有消息到來時立刻被喚醒。

所以,RunLoop 實際上就是一個對象,這個對象管理了其需要處理的事件和消息,并提供了一個入口函數(shù)來執(zhí)行上面 Event Loop 的邏輯。線程執(zhí)行了這個函數(shù)后,就會一直處于這個函數(shù)內(nèi)部 "接受消息->等待->處理" 的循環(huán)中,直到這個循環(huán)結(jié)束(比如傳入 quit 的消息),函數(shù)返回。

OSX/iOS 系統(tǒng)中,提供了兩個這樣的對象:NSRunLoop 和 CFRunLoopRef。

CFRunLoopRef 是在 CoreFoundation 框架內(nèi)的,它提供了純 C 函數(shù)的 API,所有這些 API 都是線程安全的。

NSRunLoop 是基于 CFRunLoopRef 的封裝,提供了面向?qū)ο蟮?API,但是這些 API 不是線程安全的。

##RunLoop 與線程的關系
首先,iOS 開發(fā)中能遇到兩個線程對象: pthread_t 和 NSThread。過去蘋果有份文檔標明了 NSThread 只是 pthread_t 的封裝,但那份文檔已經(jīng)失效了,現(xiàn)在它們也有可能都是直接包裝自最底層的 mach thread。蘋果并沒有提供這兩個對象相互轉(zhuǎn)換的接口,但不管怎么樣,可以肯定的是 pthread_t 和 NSThread 是一一對應的。比如,你可以通過 `pthread_main_thread_np()` 或 `[NSThread mainThread]` 來獲取主線程;也可以通過 `pthread_self()` 或 `[NSThread currentThread]` 來獲取當前線程。CFRunLoop 是基于 pthread 來管理的。

蘋果不允許直接創(chuàng)建 RunLoop,它只提供了兩個自動獲取的函數(shù):`CFRunLoopGetMain()` 和 `CFRunLoopGetCurrent()`。 這兩個函數(shù)內(nèi)部的邏輯大概是下面這樣:

/// 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 對應的 RunLoop。
CFRunLoopRef _CFRunLoopGet(pthread_t thread) {
OSSpinLockLock(&loopsLock);

if (!loopsDic) {
    // 第一次進入時,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),當線程銷毀時,順便也銷毀其對應的 RunLoop。
    _CFSetTSD(..., thread, loop, __CFFinalizeRunLoop);
}

OSSpinLockUnLock(&loopsLock);
return loop;

}

CFRunLoopRef CFRunLoopGetMain() {
return _CFRunLoopGet(pthread_main_thread_np());
}

CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent() {
return _CFRunLoopGet(pthread_self());
}```
從上面的代碼可以看出,線程和 RunLoop 之間是一一對應的,其關系是保存在一個全局的 Dictionary 里。線程剛創(chuàng)建時并沒有 RunLoop,如果你不主動獲取,那它一直都不會有。RunLoop 的創(chuàng)建是發(fā)生在第一次獲取時,RunLoop 的銷毀是發(fā)生在線程結(jié)束時。你只能在一個線程的內(nèi)部獲取其 RunLoop(主線程除外)

RunLoop 對外的接口

在 CoreFoundation 里面關于 RunLoop 有5個類:

CFRunLoopRef
CFRunLoopModeRef
CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopObserverRef

其中 CFRunLoopModeRef 類并沒有對外暴露,只是通過 CFRunLoopRef 的接口進行了封裝。他們的關系如下:

圖片.png

一個 RunLoop 包含若干個 Mode,每個 Mode 又包含若干個 Source/Timer/Observer。每次調(diào)用 RunLoop 的主函數(shù)時,只能指定其中一個 Mode,這個Mode被稱作 CurrentMode。如果需要切換 Mode,只能退出 Loop,再重新指定一個 Mode 進入。這樣做主要是為了分隔開不同組的 Source/Timer/Observer,讓其互不影響。

**CFRunLoopSourceRef **是事件產(chǎn)生的地方。Source 有兩個版本:Source0 和 Source1。

Source0 只包含了一個回調(diào)(函數(shù)指針),它并不能主動觸發(fā)事件。使用時,你需要先調(diào)用 CFRunLoopSourceSignal(source),將這個 Source 標記為待處理,然后手動調(diào)用 CFRunLoopWakeUp(runloop) 來喚醒 RunLoop,讓其處理這個事件。
Source1 包含了一個 mach_port 和一個回調(diào)(函數(shù)指針),被用于通過內(nèi)核和其他線程相互發(fā)送消息。這種 Source 能主動喚醒 RunLoop 的線程,其原理在下面會講到。

CFRunLoopTimerRef 是基于時間的觸發(fā)器,它和 NSTimer 是toll-free bridged 的,可以混用。其包含一個時間長度和一個回調(diào)(函數(shù)指針)。當其加入到 RunLoop 時,RunLoop會注冊對應的時間點,當時間點到時,RunLoop會被喚醒以執(zhí)行那個回調(diào)。

CFRunLoopObserverRef 是觀察者,每個 Observer 都包含了一個回調(diào)(函數(shù)指針),當 RunLoop 的狀態(tài)發(fā)生變化時,觀察者就能通過回調(diào)接受到這個變化??梢杂^測的時間點有以下幾個:

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry         = (1UL << 0), // 即將進入Loop
    kCFRunLoopBeforeTimers  = (1UL << 1), // 即將處理 Timer
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 即將處理 Source
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), // 即將進入休眠
    kCFRunLoopAfterWaiting  = (1UL << 6), // 剛從休眠中喚醒
    kCFRunLoopExit          = (1UL << 7), // 即將退出Loop
};```
上面的 Source/Timer/Observer 被統(tǒng)稱為 mode item,一個 item 可以被同時加入多個 mode。但一個 item 被重復加入同一個 mode 時是不會有效果的。如果一個 mode 中一個 item 都沒有,則 RunLoop 會直接退出,不進入循環(huán)

##RunLoop 的 Mode
CFRunLoopMode 和 CFRunLoop 的結(jié)構(gòu)大致如下:

truct __CFRunLoopMode {
CFStringRef _name; // Mode Name, 例如 @"kCFRunLoopDefaultMode"
CFMutableSetRef _sources0; // Set
CFMutableSetRef _sources1; // Set
CFMutableArrayRef _observers; // Array
CFMutableArrayRef _timers; // Array
...
};

struct __CFRunLoop {
CFMutableSetRef _commonModes; // Set
CFMutableSetRef _commonModeItems; // Set<Source/Observer/Timer>
CFRunLoopModeRef _currentMode; // Current Runloop Mode
CFMutableSetRef _modes; // Set
...
};```
這里有個概念叫 "CommonModes":一個 Mode 可以將自己標記為"Common"屬性(通過將其 ModeName 添加到 RunLoop 的 "commonModes" 中)。每當 RunLoop 的內(nèi)容發(fā)生變化時,RunLoop 都會自動將 _commonModeItems 里的 Source/Observer/Timer 同步到具有 "Common" 標記的所有Mode里。

應用場景舉例:主線程的 RunLoop 里有兩個預置的 Mode:kCFRunLoopDefaultMode 和 UITrackingRunLoopMode。這兩個 Mode 都已經(jīng)被標記為"Common"屬性。DefaultMode 是 App 平時所處的狀態(tài),TrackingRunLoopMode 是追蹤 ScrollView 滑動時的狀態(tài)。當你創(chuàng)建一個 Timer 并加到 DefaultMode 時,Timer 會得到重復回調(diào),但此時滑動一個TableView時,RunLoop 會將 mode 切換為 TrackingRunLoopMode,這時 Timer 就不會被回調(diào),并且也不會影響到滑動操作。

有時你需要一個 Timer,在兩個 Mode 中都能得到回調(diào),一種辦法就是將這個 Timer 分別加入這兩個 Mode。還有一種方式,就是將 Timer 加入到頂層的 RunLoop 的 "commonModeItems" 中。"commonModeItems" 被 RunLoop 自動更新到所有具有"Common"屬性的 Mode 里去。

CFRunLoop對外暴露的管理 Mode 接口只有下面2個:

CFRunLoopAddCommonMode(CFRunLoopRef runloop, CFStringRef modeName);
CFRunLoopRunInMode(CFStringRef modeName, ...);```

Mode 暴露的管理 mode item 的接口有下面幾個:

CFRunLoopAddSource(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopSourceRef source, CFStringRef modeName);
CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopObserverRef observer, CFStringRef modeName);
CFRunLoopAddTimer(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopTimerRef timer, CFStringRef mode);
CFRunLoopRemoveSource(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopSourceRef source, CFStringRef modeName);
CFRunLoopRemoveObserver(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopObserverRef observer, CFStringRef modeName);
CFRunLoopRemoveTimer(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopTimerRef timer, CFStringRef mode);```

你只能通過 mode name 來操作內(nèi)部的 mode,當你傳入一個新的 mode name 但 RunLoop 內(nèi)部沒有對應 mode 時,RunLoop會自動幫你創(chuàng)建對應的 CFRunLoopModeRef。對于一個 RunLoop 來說,其內(nèi)部的 mode 只能增加不能刪除

同時蘋果還提供了一個操作 Common 標記的字符串:kCFRunLoopCommonModes (NSRunLoopCommonModes),你可以用這個字符串來操作 Common Items,或標記一個 Mode 為 "Common"。使用時注意區(qū)分這個字符串和其他 mode name。

RunLoop 的內(nèi)部邏輯

根據(jù)蘋果在文檔里的說明,RunLoop 內(nèi)部的邏輯大致如下:

runLoop內(nèi)部邏輯.png

可以看到,實際上 RunLoop 就是這樣一個函數(shù),其內(nèi)部是一個 do-while 循環(huán)。當你調(diào)用CFRunLoopRun() 時,線程就會一直停留在這個循環(huán)里;直到超時或被手動停止,該函數(shù)才會返回。

RunLoop 的底層實現(xiàn)

從上面代碼可以看到,RunLoop 的核心是基于 mach port 的,其進入休眠時調(diào)用的函數(shù)是 mach_msg()。為了解釋這個邏輯,下面稍微介紹一下 OSX/iOS 的系統(tǒng)架構(gòu)。

圖片.png

蘋果官方將整個系統(tǒng)大致劃分為上述4個層次:

應用層包括用戶能接觸到的圖形應用,例如 Spotlight、Aqua、SpringBoard 等。

應用框架層即開發(fā)人員接觸到的 Cocoa 等框架。

核心框架層包括各種核心框架、OpenGL 等內(nèi)容。

Darwin 即操作系統(tǒng)的核心,包括系統(tǒng)內(nèi)核、驅(qū)動、Shell 等內(nèi)容,這一層是開源的,其所有源碼都可以在 opensource.apple.com 里找到。

我們在深入看一下 Darwin 這個核心的架構(gòu):

圖片.png

其中,在硬件層上面的三個組成部分:Mach、BSD、IOKit (還包括一些上面沒標注的內(nèi)容),共同組成了 XNU 內(nèi)核。
XNU 內(nèi)核的內(nèi)環(huán)被稱作 Mach,其作為一個微內(nèi)核,僅提供了諸如處理器調(diào)度、IPC (進程間通信)等非常少量的基礎服務。
BSD 層可以看作圍繞 Mach 層的一個外環(huán),其提供了諸如進程管理、文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡等功能。
IOKit 層是為設備驅(qū)動提供了一個面向?qū)ο?C++)的一個框架。

Mach 本身提供的 API 非常有限,而且蘋果也不鼓勵使用 Mach 的 API,但是這些API非?;A,如果沒有這些API的話,其他任何工作都無法實施。在 Mach 中,所有的東西都是通過自己的對象實現(xiàn)的,進程、線程和虛擬內(nèi)存都被稱為"對象"。和其他架構(gòu)不同, Mach 的對象間不能直接調(diào)用,只能通過消息傳遞的方式實現(xiàn)對象間的通信。"消息"是 Mach 中最基礎的概念,消息在兩個端口 (port) 之間傳遞,這就是 Mach 的 IPC (進程間通信) 的核心。

Mach 的消息定義是在 <mach/message.h> 頭文件的,很簡單:

typedef struct {
  mach_msg_header_t header;
  mach_msg_body_t body;
} mach_msg_base_t;

typedef struct {
  mach_msg_bits_t msgh_bits;
  mach_msg_size_t msgh_size;
  mach_port_t msgh_remote_port;
  mach_port_t msgh_local_port;
  mach_port_name_t msgh_voucher_port;
  mach_msg_id_t msgh_id;
} mach_msg_header_t;```

##蘋果用 RunLoop 實現(xiàn)的功能

CFRunLoop {
current mode = kCFRunLoopDefaultMode
common modes = {
UITrackingRunLoopMode
kCFRunLoopDefaultMode
}

common mode items = {

    // source0 (manual)
    CFRunLoopSource {order =-1, {
        callout = _UIApplicationHandleEventQueue}}
    CFRunLoopSource {order =-1, {
        callout = PurpleEventSignalCallback }}
    CFRunLoopSource {order = 0, {
        callout = FBSSerialQueueRunLoopSourceHandler}}

    // source1 (mach port)
    CFRunLoopSource {order = 0,  {port = 17923}}
    CFRunLoopSource {order = 0,  {port = 12039}}
    CFRunLoopSource {order = 0,  {port = 16647}}
    CFRunLoopSource {order =-1, {
        callout = PurpleEventCallback}}
    CFRunLoopSource {order = 0, {port = 2407,
        callout = _ZL20notify_port_callbackP12__CFMachPortPvlS1_}}
    CFRunLoopSource {order = 0, {port = 1c03,
        callout = __IOHIDEventSystemClientAvailabilityCallback}}
    CFRunLoopSource {order = 0, {port = 1b03,
        callout = __IOHIDEventSystemClientQueueCallback}}
    CFRunLoopSource {order = 1, {port = 1903,
        callout = __IOMIGMachPortPortCallback}}

    // Ovserver
    CFRunLoopObserver {order = -2147483647, activities = 0x1, // Entry
        callout = _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler}
    CFRunLoopObserver {order = 0, activities = 0x20,          // BeforeWaiting
        callout = _UIGestureRecognizerUpdateObserver}
    CFRunLoopObserver {order = 1999000, activities = 0xa0,    // BeforeWaiting | Exit
        callout = _afterCACommitHandler}
    CFRunLoopObserver {order = 2000000, activities = 0xa0,    // BeforeWaiting | Exit
        callout = _ZN2CA11Transaction17observer_callbackEP19__CFRunLoopObservermPv}
    CFRunLoopObserver {order = 2147483647, activities = 0xa0, // BeforeWaiting | Exit
        callout = _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler}

    // Timer
    CFRunLoopTimer {firing = No, interval = 3.1536e+09, tolerance = 0,
        next fire date = 453098071 (-4421.76019 @ 96223387169499),
        callout = _ZN2CAL14timer_callbackEP16__CFRunLoopTimerPv (QuartzCore.framework)}
},

modes = {
    CFRunLoopMode  {
        sources0 =  { /* same as 'common mode items' */ },
        sources1 =  { /* same as 'common mode items' */ },
        observers = { /* same as 'common mode items' */ },
        timers =    { /* same as 'common mode items' */ },
    },

    CFRunLoopMode  {
        sources0 =  { /* same as 'common mode items' */ },
        sources1 =  { /* same as 'common mode items' */ },
        observers = { /* same as 'common mode items' */ },
        timers =    { /* same as 'common mode items' */ },
    },

    CFRunLoopMode  {
        sources0 = {
            CFRunLoopSource {order = 0, {
                callout = FBSSerialQueueRunLoopSourceHandler}}
        },
        sources1 = (null),
        observers = {
            CFRunLoopObserver >{activities = 0xa0, order = 2000000,
                callout = _ZN2CA11Transaction17observer_callbackEP19__CFRunLoopObservermPv}
        )},
        timers = (null),
    },

    CFRunLoopMode  {
        sources0 = {
            CFRunLoopSource {order = -1, {
                callout = PurpleEventSignalCallback}}
        },
        sources1 = {
            CFRunLoopSource {order = -1, {
                callout = PurpleEventCallback}}
        },
        observers = (null),
        timers = (null),
    },

    CFRunLoopMode  {
        sources0 = (null),
        sources1 = (null),
        observers = (null),
        timers = (null),
    }
}

}```

可以看到,系統(tǒng)默認注冊了5個Mode:

kCFRunLoopDefaultMode: App的默認 Mode,通常主線程是在這個 Mode 下運行的。
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。
UIInitializationRunLoopMode: 在剛啟動 App 時第進入的第一個 Mode,啟動完成后就不再使用。
GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統(tǒng)事件的內(nèi)部 Mode,通常用不到。
kCFRunLoopCommonModes: 這是一個占位的 Mode,沒有實際作用。

你可以在這里看到更多的蘋果內(nèi)部的 Mode,但那些 Mode 在開發(fā)中就很難遇到了。

當 RunLoop 進行回調(diào)時,一般都是通過一個很長的函數(shù)調(diào)用出去 (call out), 當你在你的代碼中下斷點調(diào)試時,通常能在調(diào)用棧上看到這些函數(shù)。下面是這幾個函數(shù)的整理版本,如果你在調(diào)用棧中看到這些長函數(shù)名,在這里查找一下就能定位到具體的調(diào)用地點了:

AutoreleasePool

App啟動后,蘋果在主線程 RunLoop 里注冊了兩個 Observer,其回調(diào)都是 _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()。

第一個 Observer 監(jiān)視的事件是 Entry(即將進入Loop),其回調(diào)內(nèi)會調(diào)用 _objc_autoreleasePoolPush() 創(chuàng)建自動釋放池。其 order 是-2147483647,優(yōu)先級最高,保證創(chuàng)建釋放池發(fā)生在其他所有回調(diào)之前。

第二個 Observer 監(jiān)視了兩個事件: BeforeWaiting(準備進入休眠) 時調(diào)用_objc_autoreleasePoolPop() 和 _objc_autoreleasePoolPush() 釋放舊的池并創(chuàng)建新池;Exit(即將退出Loop) 時調(diào)用 _objc_autoreleasePoolPop() 來釋放自動釋放池。這個 Observer 的 order 是 2147483647(2^31-1
),優(yōu)先級最低,保證其釋放池子發(fā)生在其他所有回調(diào)之后。

在主線程執(zhí)行的代碼,通常是寫在諸如事件回調(diào)、Timer回調(diào)內(nèi)的。這些回調(diào)會被 RunLoop 創(chuàng)建好的 AutoreleasePool 環(huán)繞著,所以不會出現(xiàn)內(nèi)存泄漏,開發(fā)者也不必顯示創(chuàng)建 Pool 了。

事件響應

蘋果注冊了一個 Source1 (基于 mach port 的) 用來接收系統(tǒng)事件,其回調(diào)函數(shù)為 __IOHIDEventSystemClientQueueCallback()。

當一個硬件事件(觸摸/鎖屏/搖晃等)發(fā)生后,首先由 IOKit.framework 生成一個 IOHIDEvent 事件并由 SpringBoard 接收。這個過程的詳細情況可以參考這里。SpringBoard 只接收按鍵(鎖屏/靜音等),觸摸,加速,接近傳感器等幾種 Event,隨后用 mach port 轉(zhuǎn)發(fā)給需要的App進程。隨后蘋果注冊的那個 Source1 就會觸發(fā)回調(diào),并調(diào)用 _UIApplicationHandleEventQueue() 進行應用內(nèi)部的分發(fā)。

_UIApplicationHandleEventQueue() 會把 IOHIDEvent 處理并包裝成 UIEvent 進行處理或分發(fā),其中包括識別 UIGesture/處理屏幕旋轉(zhuǎn)/發(fā)送給 UIWindow 等。通常事件比如 UIButton 點擊、touchesBegin/Move/End/Cancel 事件都是在這個回調(diào)中完成的。

手勢識別

當上面的_UIApplicationHandleEventQueue()識別了一個手勢時,其首先會調(diào)用 Cancel 將當前的 touchesBegin/Move/End 系列回調(diào)打斷。隨后系統(tǒng)將對應的 UIGestureRecognizer 標記為待處理。

蘋果注冊了一個 Observer 監(jiān)測 BeforeWaiting (Loop即將進入休眠) 事件,這個Observer的回調(diào)函數(shù)是 _UIGestureRecognizerUpdateObserver(),其內(nèi)部會獲取所有剛被標記為待處理的 GestureRecognizer,并執(zhí)行GestureRecognizer的回調(diào)。

當有 UIGestureRecognizer 的變化(創(chuàng)建/銷毀/狀態(tài)改變)時,這個回調(diào)都會進行相應處理。

界面更新

當在操作 UI 時,比如改變了 Frame、更新了 UIView/CALayer 的層次時,或者手動調(diào)用了 UIView/CALayer 的 setNeedsLayout/setNeedsDisplay方法后,這個 UIView/CALayer 就被標記為待處理,并被提交到一個全局的容器去。

蘋果注冊了一個 Observer 監(jiān)聽 BeforeWaiting(即將進入休眠) 和 Exit (即將退出Loop) 事件,回調(diào)去執(zhí)行一個很長的函數(shù):
_ZN2CA11Transaction17observer_callbackEP19__CFRunLoopObservermPv()。這個函數(shù)里會遍歷所有待處理的 UIView/CALayer 以執(zhí)行實際的繪制和調(diào)整,并更新 UI 界面。

定時器

**NSTimer **其實就是 CFRunLoopTimerRef,他們之間是 toll-free bridged 的。一個 NSTimer 注冊到 RunLoop 后,RunLoop 會為其重復的時間點注冊好事件。例如 10:00, 10:10, 10:20 這幾個時間點。RunLoop為了節(jié)省資源,并不會在非常準確的時間點回調(diào)這個Timer。Timer 有個屬性叫做 Tolerance (寬容度),標示了當時間點到后,容許有多少最大誤差。NSTimer 其實就是 CFRunLoopTimerRef,他們之間是 toll-free bridged 的。一個 NSTimer 注冊到 RunLoop 后,RunLoop 會為其重復的時間點注冊好事件。例如 10:00, 10:10, 10:20 這幾個時間點。RunLoop為了節(jié)省資源,并不會在非常準確的時間點回調(diào)這個Timer。Timer 有個屬性叫做 Tolerance (寬容度),標示了當時間點到后,容許有多少最大誤差。

如果某個時間點被錯過了,例如執(zhí)行了一個很長的任務,則那個時間點的回調(diào)也會跳過去,不會延后執(zhí)行。就比如等公交,如果 10:10 時我忙著玩手機錯過了那個點的公交,那我只能等 10:20 這一趟了。

CADisplayLink 是一個和屏幕刷新率一致的定時器(但實際實現(xiàn)原理更復雜,和 NSTimer 并不一樣,其內(nèi)部實際是操作了一個 Source)。如果在兩次屏幕刷新之間執(zhí)行了一個長任務,那其中就會有一幀被跳過去(和 NSTimer 相似),造成界面卡頓的感覺。在快速滑動TableView時,即使一幀的卡頓也會讓用戶有所察覺。Facebook 開源的 AsyncDisplayLink 就是為了解決界面卡頓的問題,其內(nèi)部也用到了 RunLoop,這個稍后我會再單獨寫一頁博客來分析。

PerformSelecter

當調(diào)用 NSObject 的 performSelecter:afterDelay:后,實際上其內(nèi)部會創(chuàng)建一個 Timer 并添加到當前線程的 RunLoop 中。所以如果當前線程沒有 RunLoop,則這個方法會失效。

當調(diào)用 performSelector:onThread:時,實際上其會創(chuàng)建一個 Timer 加到對應的線程去,同樣的,如果對應線程沒有 RunLoop 該方法也會失效。

關于GCD

當調(diào)用 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), block) 時,libDispatch 會向主線程的 RunLoop 發(fā)送消息,RunLoop會被喚醒,并從消息中取得這個 block,并在回調(diào) CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE() 里執(zhí)行這個 block。但這個邏輯僅限于 dispatch 到主線程,dispatch 到其他線程仍然是由 libDispatch 處理的。

關于網(wǎng)絡請求

iOS 中,關于網(wǎng)絡請求的接口自下至上有如下幾層:

CFSocket
CFNetwork       ->ASIHttpRequest
NSURLConnection ->AFNetworking
NSURLSession    ->AFNetworking2, Alamofire```







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