认识 Runloop
- Runloop 就是运行循环，如果没有 Runloop，程序一运行就会退出，有 Runloop 就相当于在程序内部开了一个死循环
- 在 iOS 开发中，有两套 API 可以访问 Runloop：
NSRunloop和CFRunloopRef，它们是等价的，可以相互转换 - NSRunloop 是基于 CFRunloopRef 的 OC 包装
- 参考资料：苹果官方文档、CFRunloopRef 源码
Runloop 的本质
- Mach 是 XNU 的内核，进程、线程和虚拟内存等对象通过端口发消息进行通信，Runloop 通过 mach_msg() 函数发送消息
- 如果没有 port 消息，内核会将线程置于等待状态 mach_msg_trap()
- 如果有消息，判断消息类型处理事件，并通过 modeItem 的 callback 进行回调
Runloop 的作用
- 保证程序的持续运行
- 处理 APP 中的各类事件
- 节省 CPU 资源，提高程序性能（有事情就做，没事情就休息）
Runloop 与线程的关系
- Runloop 与线程一一对应
- 主线程中的 Runloop 在程序运行时已经创建并启动了
- 子线程中的 Runloop 需要我们手动创建并开启
- Runloop 在线程结束时，也会销毁
获取 Runloop 对象
- 获取主线程 Runloop 对象
NSRunLoop *mainRL = [NSRunLoop mainRunLoop];
CFRunLoopRef mainRLRef = CFRunLoopGetMain();
- 获取当前线程 Runloop 对象
NSRunLoop *currentRL = [NSRunLoop currentRunLoop];
CFRunLoopRef currentRlRef = CFRunLoopGetCurrent();
- 通过子线程创建 Runloop
NSRunLoop *curRunloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
这个方法本身是懒加载的，如果是第一次调用该方法，那么就创建子线程对应的 Runloop。
- 补充：Runloop 对象是利用字典进行存储的，key 值对应线程对象，value 值对应该线程的 Runloop，在子线程中 Runloop 不会自动创建。
Runloop 的相关类
与 Runloop 相关的共有五个类：CFRunLoopRef、CFRunLoopModeRef、CFRunLoopTimerRef、CFRunLoopSourceRef、CFRunLoopObserverRef
Runloop 五个相关类之间的关系
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CFRunLoopRef（ Runloop 对象）
- Runloop 对象就是 Runloop 本身
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CFRunLoopModeRef（ Runloop 的运行模式）
- 一个 Runloop 包含若干个 Mode，而每个 Mode 又包含若干个 Source/Timer/Observer，每次 RunLoop 启动时，只能指定其中一个 Mode，这个 Mode 被称作 CurrentMode。如果需要切换 Mode，只能退出 Loop，再重新指定一个 Mode 进入，这样就可以分隔开不同组的 Source/Timer/Observer，让其互不影响。
- Mode 的分类，系统默认注册了 5 个 Mode：
- kCFRunLoopDefaultMode：App 的默认 Mode，通常主线程是在这个 Mode 下运行
- UITrackingRunLoopMode：界面跟踪 Mode，用于 ScrollView 追踪触摸滑动，保证界面滑动时不受其他 Mode 影响
- UIInitializationRunLoopMode: 在刚启动 App 时进入的第一个 Mode，启动完成后就不再使用
- GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系统事件的内部 Mode，通常用不到
- kCFRunLoopCommonModes: 占位用的 Mode，不是一种真正的 Mode，就相当于 KCFRunLoopDefaultMode 和 UITrackingRunLoopMode的合体
-
CFRunLoopTimerRef（ Timer 事件）
- 基于时间的触发器，基本等同于 NSTimer
- NSTimer 在各种模式下的运行效果
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];以上 scheduledTimerWithTimeInterval 方法内部默认把创建的定时器对象添加到当前的 Runloop 中，并且指定运行模式为 NSDefaultRunLoopMode
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES]; [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];以上 timerWithTimeInterval 方法创建定时器，如果想要定时器工作，还需要添加到 Runloop 中，并指定运行模式
- 注意：当 Runloop 切换到非指定模式，定时器就会停止工作
-
CFRunLoopSourceRef（ Runloop 要处理的事件源）
- 事件源也就是输入源，只需要对它的分类有所了解就可以了
- 以前的分法（根据官方文档）
- Port-Based Sources（基于端口的源）
- Custom Input Sources（自定义输入源）
- Cocoa Perform Selector Sources（可执行选择器源）
- 现在的分法（基于函数的调用栈）
- Source0：非基于 Port 的（用户操作事件）
- Source1：基于 Port 的（系统事件）
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CFRunLoopObserverRef（ Runloop 的监听者）
主要用于监听 Runloop 的状态
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Runloop 的状态主要有：
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) { kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), //即将进入 Runloop kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), //即将处理 NSTimer kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), //即将处理 Sources kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), //即将进入休眠 kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), //刚从休眠中唤醒 kCFRunLoopExit = (1UL << 7), //即将退出 Runloop kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU //所有状态改变 }; -
实现 Runloop 的监听
//创建监听对象，当 Runloop 的状态改变时就会调用该方法 CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) { switch (activity) { case kCFRunLoopEntry: NSLog(@"进入runloop"); break; case kCFRunLoopBeforeTimers: NSLog(@"即将处理time事件"); break; case kCFRunLoopBeforeSources: NSLog(@"即将处理source事件"); break; case kCFRunLoopBeforeWaiting: NSLog(@"即将休眠"); break; case kCFRunLoopAfterWaiting: NSLog(@"runloop被唤醒"); break; case kCFRunLoopExit: NSLog(@"runloop退出"); break; default: break; } }); //设置监听 CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
Runloop 的启动
- 选择一个运行模式，且只能选择一个
- 判断当前选择的运行模式是否为空
- 检查当前运行模式里面是否有 Source 或 Timer，如果都没有，则 Runloop 立即退出
- 至少有 Source 或 Timer 中的任意一个，则 Runloop 开启
- 在检查的时候不会检查 Observer
Runloop 的运行处理逻辑
Runloop 的运行处理逻辑
- 在运行 Runloop 时，RUnloop 会自动处理之前未处理的消息，并通知相关的监听者，具体的处理逻辑如下：
- 通知观察者 Runloop 已经启动
- 通知观察者即将要开始的定时器
- 通知观察者即将启动的非基于端口的源
- 启动已经准备好的非基于端口的源
- 如果有基于端口的源并处于等待状态，立即启动，跳到第九步
- 通知观察者 Runloop 进入休眠
- Runloop 进入休眠，等待发生以下事件时唤醒
- 有事件到达基于端口的源
- 定时器启动
- Runloop 超时
- Runloop 被外界手动唤醒
- 通知观察者，线程刚被唤醒
- 处理唤醒时收到的消息，之后跳到第二步
- 如果有用户定义的定时器启动，处理定时器事件并重启 Runloop
- 如果输入源启动，传递相应的信息
- 如果 Runloop 被外界手动唤醒且未超时，重启 Runloop
- 通知观察者，Runloop 即将结束
Runloop 的应用
-
常驻线程
- 在子线程中创建一个 Runloop
- 需要至少指定 Runloop 的 Source 或者 Timer 中的任意一个（一般情况下指定 Source，比较简单）
- 需要指定 Runloop 的运行模式（保证 Runloop 不退出）
- 需要手动开启 Runloop
//线程常驻 //创建子线程 -(IBAction)createThread:(id)sender { NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil]; [thread start]; self.thread = thread; } //继续执行任务 -(IBAction)goOn:(id)sender { NSLog(@"继续执行任务"); //线程间的通信 [self performSelector:@selector(goOnRun) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:YES]; } -(void)run { NSLog(@"run --- %@", [NSThread currentThread]); NSRunLoop *curRunloop = [NSRunLoop currentRunLoop]; [curRunloop addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; [curRunloop run]; } -(void)goOnRun { NSLog(@"goOnRun --- %@", [NSThread currentThread]); } -
imageView 的显示
- 控制方法在特定模式下可用
[self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"Snip2016"] afterDelay:3.0];以上方法默认添加到当前的 Runloop 中，并且指定运行模式为默认 KCFRunLoopDefaultMode，如果 Runloop 切换运行模式，则图片不会加载到 imageView 上。
[self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"Snip2016"] afterDelay:3.0 inModes:@[NSRunLoopCommonModes]];以上方法添加到当前 Runloop 中，且指定运行模式为 NSRunLoopCommonModes
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自动释放池
- 进入 Runloop 的时候第一次创建
- 退出 Runloop 的时候最后一次释放（超时或线程销毁）
- 其他时候的创建与释放
- 当 Runloop 即将休眠的时候会把之前的自动释放池释放，再重新创建一个新的自动释放池
void msg(int n)
{
NSLog(@"runloop被唤醒");
NSLog(@"runloop处理事件---%zd",n);
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
NSLog(@"runloop启动了");
do {
NSLog(@"runloop询问，还有事情需要我处理吗？");
NSLog(@"没有事情的话，我就睡觉了");
NSLog(@"runloop进入到休眠");
int number = 0;
scanf("%zd",&number);
msg(number);
} while (1);
}
return 0;
}
