iOS CFRUnLoopRef 之CFRunLoopMode

1.简介:

每个CFRunLoopRef 包含若干个 Mode,每个 Mode 又包含若干个 Source/Timer/Observer。每次调用 RunLoop 的主函数时,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。这样做主要是为了分隔开不同组的 Source/Timer/Observer,让其互不影响。

CFRunLoopModeRef 类并没有对外暴露,只是通过 CFRunLoopRef 的接口进行了封装。他们的关系如下:

CFRunLoopRef获取Mode的接口:

CFRunLoopAddCommonMode(CFRunLoopRef runloop, CFStringRef modeName);
CFRunLoopRunInMode(CFStringRef modeName, ...);
RunLoop_0.png

2.CFRunLoopMode的类型

  1. kCFRunLoopDefaultMode
    App的默认Mode,通常主线程是在这个Mode下运行
  1. 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
  2. UIInitializationRunLoopMode:
    在刚启动 App 时第进入的第一个 Mode,启动完成后就不再使用
  3. GSEventReceiveRunLoopMode:
    接受系统事件的内部 Mode,通常用不到
  4. kCFRunLoopCommonModes:
    这是一个占位用的Mode,作为标记kCFRunLoopDefaultMode和UITrackingRunLoopMode用,并不是一种真正的Mode

3.CFRunLoopMode 和 CFRunLoop 的结构

struct __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 
    CFRunLoopModeRef _currentMode;    // Current Runloop Mode
    CFMutableSetRef _modes;           // Set 
    ...
};

4. CommonModes(很实际问题)

  1. 一个 Mode 可以将自己标记为"Common"属性(通过将其 ModeName 添加到 RunLoop 的 "commonModes" 中)。RunLoop 会自动将 _commonModeItems 加入到具有 "Common" 标记的所有Mode里。
  1. 应用场景举例:主线程的 RunLoop 里有两个预置的 Mode:kCFRunLoopDefaultMode 和 UITrackingRunLoopMode。这两个 Mode 都已经被标记为"Common"属性。DefaultMode 是 App 平时所处的状态,TrackingRunLoopMode 是追踪 ScrollView 滑动时的状态。当你创建一个 Timer 并加到 DefaultMode 时,Timer 会得到重复回调,但此时滑动一个TableView时,RunLoop 会将 mode 切换为 TrackingRunLoopMode,这时 Timer 就不会被回调,并且也不会影响到滑动操作。
  2. 有时你需要一个 Timer,在两个 Mode 中都能得到回调,一种办法就是将这个 Timer 分别加入这两个 Mode。还有一种方式,就是将 Timer 加入到顶层的 RunLoop 的 "commonModeItems" 中。"commonModeItems" 被 RunLoop 自动更新到所有具有"Common"属性的 Mode 里去。

5.Mode之间的切换

理解了CommonModes,那么下面的只能算是具体应用,以便加深理解

我们平时在开发中一定遇到过,当我们使用NSTimer每一段时间执行一些事情时滑动UIScrollView,NSTimer就会暂停,当我们停止滑动以后,NSTimer又会重新恢复的情况,我们通过一段代码来看一下:

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    // [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(show) userInfo:nil repeats:YES];
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(show) userInfo:nil repeats:YES];
    // 加入到RunLoop中才可以运行
    // 1. 把定时器添加到RunLoop中,并且选择默认运行模式
NSDefaultRunLoopMode = kCFRunLoopDefaultMode
    // [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    // 当textFiled滑动的时候,timer失效,停止滑动时,timer恢复
    // 原因:当textFiled滑动的时候,RunLoop的Mode会自动切换成UITrackingRunLoopMode模式,因此timer失效,当停止滑动,RunLoop又会切换回NSDefaultRunLoopMode模式,因此timer又会重新启动了
 
    // 2. 当我们将timer添加到UITrackingRunLoopMode模式中,此时只有我们在滑动textField时timer才会运行
    // [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
 
    // 3. 那个如何让timer在两个模式下都可以运行呢?
    // 3.1 在两个模式下都添加timer 是可以的,但是timer添加了两次,并不是同一个timer
    // 3.2 使用站位的运行模式 NSRunLoopCommonModes标记,凡是被打上NSRunLoopCommonModes标记的都可以运行,下面两种模式被打上标签
    //0 : <CFString 0x10b7fe210 [0x10a8c7a40]>{contents = "UITrackingRunLoopMode"}
    //2 : <CFString 0x10a8e85e0 [0x10a8c7a40]>{contents = "kCFRunLoopDefaultMode"}
    // 因此也就是说如果我们使用NSRunLoopCommonModes,timer可以在UITrackingRunLoopMode,kCFRunLoopDefaultMode两种模式下运行
    [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
    NSLog(@"%@",[NSRunLoop mainRunLoop]);
}
-(void)show
{
    NSLog(@"-------");
}

由上述代码可以看出,NSTimer不管用是因为Mode的切换,因为如果我们在主线程使用定时器,此时RunLoop的Mode为kCFRunLoopDefaultMode,即定时器属于kCFRunLoopDefaultMode,那么此时我们滑动ScrollView时,RunLoop的Mode会切换到UITrackingRunLoopMode,因此在主线程的定时器就不在管用了,调用的方法也就不再执行了,当我们停止滑动时,RunLoop的Mode切换回kCFRunLoopDefaultMode,所有NSTimer就又管用了。
同样道理的还有ImageView的显示,如下:

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSLog(@"%s",__func__);
    // performSelector默认是在default模式下运行,因此在滑动ScrollView时,图片不会加载
    // [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"abc"] afterDelay:2.0 ];
    // inModes: 传入Mode数组
    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"abc"] afterDelay:2.0 inModes:@[NSDefaultRunLoopMode,UITrackingRunLoopMode]];

6. CFRunLoopMode 的item

Mode中的 Source/Timer/Observer 被统称为 mode item,一个 item 可以被同时加入多个 mode。但一个 item 被重复加入同一个 mode 时是不会有效果的。如果一个 mode 中一个 item 都没有,则 RunLoop 会直接退出,不进入循环。

Mode 暴露的管理 mode item 的接口有下面几个:

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)
  1. 你只能通过 mode name 来操作内部的 mode,当你传入一个新的 mode name 但 RunLoop 内部没有对应 mode 时,RunLoop会自动帮你创建对应的 CFRunLoopModeRef。对于一个 RunLoop 来说,其内部的 mode 只能增加不能删除。
  1. 苹果公开提供的 Mode 有两个:kCFRunLoopDefaultMode (NSDefaultRunLoopMode) 和 UITrackingRunLoopMode,你可以用这两个 Mode Name 来操作其对应的 Mode。
  2. 同时苹果还提供了一个操作 Common 标记的字符串:kCFRunLoopCommonModes (NSRunLoopCommonModes),你可以用这个字符串来操作 Common Items,或标记一个 Mode 为 "Common"。使用时注意区分这个字符串和其他 mode name。

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