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RunLoop应用篇

RunLoop应用篇

作者: SPIREJ | 来源:发表于2019-11-10 15:04 被阅读0次

    基础理论请移步这两篇：
    RunLoop介绍篇
    RunLoop内部调用过程

    一. runloop下timer，observer，source演练

    我们在 RunLoop介绍篇 中介绍了Core Foundation框架下关于RunLoop的5个类：

    • CFRunLoopRef：代表RunLoop的对象
    • CFRunLoopModeRef：RunLoop的运行模式
    • CFRunLoopSourceRef：就是RunLoop模型图中提到的输入源/事件源
    • CFRunLoopTimerRef：就是RunLoop模型图中提到的定时源
    • CFRunLoopObserverRef：观察者，能够监听RunLoop的状态改变

    下面5个类的关系图。

    接着来讲解这5个类的相互关系。

    一个RunLoop对象（CFRunLoopRef）中包含若干个运行模式（CFRunLoopModeRef）。而每一个运行模式下又包含若干个输入源（CFRunLoopSourceRef）、定时源（CFRunLoopTimerRef）、观察者（CFRunLoopObserverRef）。

    • 每次RunLoop启动时，只能指定其中一个运行模式（CFRunLoopModeRef），这个运行模式（CFRunLoopModeRef）被称作CurrentMode。
    • 如果需要切换运行模式（CFRunLoopModeRef），只能退出Loop，再重新指定一个运行模式（CFRunLoopModeRef）进入。
    • 这样做主要是为了分隔开不同组的输入源（CFRunLoopSourceRef）、定时源（CFRunLoopTimerRef）、观察者（CFRunLoopObserverRef），让其互不影响。

    用一张图来总结它们就是这种关系：

    1.1 timer

    - (void)cfTimerDemo {
    // 定义runloop timer上下文
    CFRunLoopTimerContext context = {
        0,
        ((__bridge void *)self),
        NULL,
        NULL,
        NULL
    };
    // 获取当前的runloop
    CFRunLoopRef rlp = CFRunLoopGetCurrent();
    /**
    参数一:用于分配对象的内存
    参数二:在什么是触发 (距离现在)
    参数三:每隔多少时间触发一次
    参数四:未来参数
    参数五:CFRunLoopObserver的优先级 当在Runloop同一运行阶段中有多个CFRunLoopObserver 正常情况下使用0
    参数六:回调,比如触发事件,我就会来到这里
    参数七:上下文记录信息
    */
    // 创建runloop timer
    CFRunLoopTimerRef timerRef = CFRunLoopTimerCreate(kCFAllocatorDefault, 0, 1, 0, 0, sp_RunLoopTimerCallBack, &context);
    // 添加到当前的runloop
    CFRunLoopAddTimer(rlp, timerRef, kCFRunLoopDefaultMode);
}

void sp_RunLoopTimerCallBack(CFRunLoopTimerRef timer, void *info){
    NSLog(@"%@---%@",timer,info);
}

    运行结果每秒打印一次。

    1.2 observer

    - (void)cfObserverDemo {
    CFRunLoopObserverContext context = {
            0,
            ((__bridge void *)self),
            NULL,
            NULL,
            NULL
        };
    CFRunLoopRef rlp = CFRunLoopGetCurrent();
    /**
     参数一:用于分配对象的内存
     参数二:你关注的事件
          kCFRunLoopEntry=(1<<0),
          kCFRunLoopBeforeTimers=(1<<1),
          kCFRunLoopBeforeSources=(1<<2),
          kCFRunLoopBeforeWaiting=(1<<5),
          kCFRunLoopAfterWaiting=(1<<6),
          kCFRunLoopExit=(1<<7),
          kCFRunLoopAllActivities=0x0FFFFFFFU
     参数三:CFRunLoopObserver是否循环调用
     参数四:CFRunLoopObserver的优先级 当在Runloop同一运行阶段中有多个CFRunLoopObserver 正常情况下使用0
     参数五:回调,比如触发事件,我就会来到这里
     参数六:上下文记录信息
     */
    CFRunLoopObserverRef observerRef = CFRunLoopObserverCreate(kCFAllocatorDefault, kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, sp_RunLoopObserverCallBack, &context);
    CFRunLoopAddObserver(rlp, observerRef, kCFRunLoopDefaultMode);
}

void sp_RunLoopObserverCallBack(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity, void *info){
    NSLog(@"%lu-%@",activity,info);
}

    我发送一个通知来测试以下observer，发现observer观察到runloop的状态变化，打印结果如下：

    RunLoopTest[6149:679231] 64-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 2-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 4-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] gotNotification = NSConcreteNotification 0x6000024acc30 {name = helloMyNotification; object = cooci}
RunLoopTest[6149:679231] 2-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 4-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 2-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 4-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 2-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 4-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 32-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 64-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 2-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 4-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 2-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 4-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>
RunLoopTest[6149:679231] 32-<ModeSourceTimerViewController: 0x7f8807c036d0>

    1.3 source

    source0：事件源非基于Port
    source1：基于Port，通过内核和其他线程通信，接收、分发系统事件

    1.3.1 source0

    - (void)source0Demo {
    //初始runloopSource上下文(点进去看知道是结构体对象)
    CFRunLoopSourceContext context = {
        0,
        NULL,
        NULL,
        NULL,
        NULL,
        NULL,
        NULL,
        schedule,
        cancel,
        perform,
    };
    /**
    参数一:传递NULL或kCFAllocatorDefault以使用当前默认分配器。
    参数二:优先级索引，指示处理运行循环源的顺序。这里我传0为了的就是自主回调
    参数三:为运行循环源保存上下文信息的结构
    */
    CFRunLoopSourceRef source0 = CFRunLoopSourceCreate(CFAllocatorGetDefault(), 0, &context);
    CFRunLoopRef rlp = CFRunLoopGetCurrent();
    CFRunLoopAddSource(rlp, source0, kCFRunLoopDefaultMode);
    // 发送一个执行信号
    CFRunLoopSourceSignal(source0);
    // 唤醒 runloop 防止沉睡状态
    CFRunLoopWakeUp(rlp);
    // 取消，移除
//    CFRunLoopRemoveSource(rlp, source0, kCFRunLoopDefaultMode);
//    CFRelease(rlp);
}

void schedule(void *info, CFRunLoopRef rl, CFRunLoopMode mode){
    NSLog(@"准备代发");
}

void perform(void *info){
    NSLog(@"代发ing...");
}

void cancel(void *info, CFRunLoopRef rl, CFRunLoopMode mode){
    NSLog(@"取消了,终止了!!!!");
}

    1.3.2 source1

    source1 port线程之间的通讯演示

    @property (nonatomic, strong) NSPort* subThreadPort;
@property (nonatomic, strong) NSPort* mainThreadPort;

- (void)source1Demo {
    NSMutableArray* components = [NSMutableArray array];
    NSData* data = [@"hello" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    [components addObject:data];
    // 子线程向主线程发送数据
    [self.subThreadPort sendBeforeDate:[NSDate date] components:components from:self.mainThreadPort reserved:0];
}

#pragma mark - NSPortDelegate
- (void)handlePortMessage:(id)message {
    NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); // 子线程 - 主线程

    unsigned int count = 0;
    Ivar *ivars = class_copyIvarList([message class], &count);
    for (int i = 0; i<count; i++) {
        
        NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivars[i])];
        NSLog(@"%@",name); // -- components
    }
    
    sleep(1);
    if (![[NSThread currentThread] isMainThread]) {

        NSMutableArray* components = [NSMutableArray array];
        NSData* data = [@"world" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        [components addObject:data];

        // 主线程向子线程发送数据
        [self.mainThreadPort sendBeforeDate:[NSDate date] components:components from:self.subThreadPort reserved:0];
    }
}

/*
配置
*/
- (void)setupPort{
    self.mainThreadPort = [NSPort port];
    self.mainThreadPort.delegate = self;
    // port - source1 -- runloop
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:self.mainThreadPort forMode:NSDefaultRunLoopMode];

    [self task];
}

- (void)task {
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithBlock:^{
        self.subThreadPort = [NSPort port];
        self.subThreadPort.delegate = self;
        
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:self.subThreadPort forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    }];
    
    [thread start];
}

    二、runloop在开发中的应用

    上面rooploop的timer，observer，source演练完毕之后，下面讲一下RunLoop的几种应用。

    1. NSTimer的使用

    NSTimer的使用方法在 runloop介绍篇 讲解CFRunLoopTimerRef类的时候详细讲解过，具体参考文章的 2.3 CFRunLoopTimerRef。

    很简单，发现NSTimer不准的问题就是在runloopModel切换时产生的问题，两种解决办法：

    （1）timer的runloopModel改为NSRunLoopCommonModes

    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

    （2）在子线程运行timer（即子线程处理耗时操作且常驻线程）

    - (void)timerAddSubThreadTest {
    self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(displayCount) object:nil];
    [self.thread start];
}

- (void)displayCount {
    
    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(log) userInfo:nil repeats:YES];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
}

- (void)log {
    NSLog(@"hello world");
}

    或者用block方法这样写，但都别忘了子线程的runloop需要手动开启：

    [NSThread detachNewThreadWithBlock:^{
        NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
        [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
            NSLog(@"hello world");
        }];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    }];

    2. 后台常驻线程（很常用）

    我们在开发应用程序的时候，如果后台操作特别频繁，经常会在子线程做一些耗时操作（下载文件、后台播放音乐等），我们最好让这条线程永远常驻内存。

    那么怎么做呢？

    添加一条用于常驻内存强引用的子线程，在该线程的RunLoop下添加一个Sources，开启RunLoop。

    具体实现过程如下：

    1. 创建子线程并分配任务
    @property (nonatomic, strong) NSThread *thread;

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    // 创建线程，并调用run1方法执行任务
    self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run1) object:nil];
    // 开启线程
    [self.thread start];    
}

- (void)run1
{
    // 这里写任务
    NSLog(@"----run1-----");

    // 添加下边两句代码，就可以开启RunLoop，之后self.thread就变成了常驻线程，可随时添加任务，并交于RunLoop处理
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];

    // 测试是否开启了RunLoop，如果开启RunLoop，则来不了这里，因为RunLoop开启了循环。
    NSLog(@"未开启RunLoop");
}
    1. 运行之后发现打印了 ----run1----，而 未开启RunLoop 则未打印。

    这时，我们就开启了一条常驻线程，下面我们来试着添加其他任务，除了之前创建的时候调用了run1方法，我们另外在点击的时候调用run2方法

    那么，我们在touchesBegan中调用PerformSelector，从而实现在点击屏幕的时候调用run2方法

    - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{   
    // 利用performSelector，在self.thread的线程中调用run2方法执行任务
    [self performSelector:@selector(run2) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}

- (void)run2
{
    NSLog(@"----run2------");
}

    经过运行测试，除了之前打印的----run1----，每当我们点击屏幕，都能调用----run2----。
    这样我们就实现了常驻线程的需求。

    3. 加载大量图片的性能优化

    有时候，我们会遇到这种情况：
    当界面中含有UITableView，而且每个UITableViewCell里边都有图片。这时候当我们滚动UITableView的时候，如果有一堆的图片需要显示，那么可能会出现卡顿的现象，我们需要保持流畅度和加载速度。

    怎么解决这个问题呢？做一个简单的分析：

    1，因为这里用到了Runloop循环，那么我们可以监听到runloop的每次循环，在每一次循环当中我们考虑去进行一次图片下载和布局。
    2，既然要在每次循环执行一次任务，我们可以先把所有图片加载的任务代码块添加到一个数组当中，每次循环取出第一个任务进行执行。
    3，因为runloop在闲置的时候会自动休眠，所以我们要想办法让runloop始终处于循环中的状态。

    好了，下面开始考虑代码实现

    第一步，UITableView的创建和基本效果

    创建UITableView 并实现必要的代理，代码略

    第二步，初始化可变数组用来存储任务

    typedef void(^SaveFuncBlock)(void);
// 存放任务的数组
@property (nonatomic, strong) NSMutableArray *saveTaskMarr;
// 最大任务数（超过最大任务数的任务就停止执行）
@property (nonatomic, assign) NSInteger maxTaskNumber;
// 任务执行的代码块
@property (nonatomic, copy) SaveFuncBlock saveFuncBlock;

- (NSMutableArray *)saveTaskMarr {
    if (!_saveTaskMarr) {
        _saveTaskMarr = [NSMutableArray array];
    }
    return _saveTaskMarr;
}

    第三步，将任务添加到数组保存

    // 添加任务进数组保存
- (void)addTasks:(SaveFuncBlock)taskBlock {
    [self.saveTaskMarr addObject:taskBlock];
    // 超过每次最多执行的任务数就移除当前数组
    if (self.saveTaskMarr.count > self.maxTaskNumber) {
        [self.saveTaskMarr removeObjectAtIndex:0];
    }
}

    第四步，在cellForRow方法中，添加方法

    - (UITableViewCell *)tableView:(UITableView *)tableView cellForRowAtIndexPath:(NSIndexPath *)indexPath {
    
    MyTableViewCell *cell = [tableView dequeueReusableCellWithIdentifier:cellID forIndexPath:indexPath];
    
    // 添加任务到数组
    [self addTasks:^{
        // 下载图片的任务
        [cell.icon1 setImage:[UIImage imageNamed:@"1.jpg"]];
        [cell.icon2 setImage:[UIImage imageNamed:@"2.jpeg"]];
        [cell.icon3 setImage:[UIImage imageNamed:@"3.jpg"]];
    }];

    return cell;
}

    第五步，监听runloop

    //添加一个监听者RunloopObserver
-(void)addRunloopObserver{
    //获取当前的RunLoop
    CFRunLoopRef runloop = CFRunLoopGetCurrent();
    //定义一个centext
    CFRunLoopObserverContext context = {
        0,
        ( __bridge void *)(self),
        &CFRetain,
        &CFRelease,
        NULL
    };
    //定义一个观察者
    static CFRunLoopObserverRef defaultModeObsever;
    //创建观察者
    defaultModeObsever = CFRunLoopObserverCreate(NULL,
                                                 kCFRunLoopBeforeWaiting,
                                                 YES,
                                                 0,
                                                 &Callback,
                                                 &context
                                                 );
    
    //添加当前RunLoop的观察者
    CFRunLoopAddObserver(runloop, defaultModeObsever, kCFRunLoopDefaultMode);
    //c语言有creat 就需要release
    CFRelease(defaultModeObsever);
}

    第六步，使用定时器，保持runloop处于循环中

    @property (nonatomic, weak) NSTimer *timer;

self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.001 repeats:self block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
       // 此方法主要是利用计时器事件保持runloop处于循环中，不用做任何处理
    }];

    第七步，在runloop循环中去处理事件

    //定义一个回调函数  一次RunLoop来一次
static void Callback(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity, void *info){
    DelayLoadImageViewController * vcSelf = (__bridge DelayLoadImageViewController *)(info);
    
    if (vcSelf.saveTaskMarr.count > 0) {
        
        //获取一次数组里面的任务并执行
        SaveFuncBlock funcBlock = vcSelf.saveTaskMarr.firstObject;
        funcBlock();
        [vcSelf.saveTaskMarr removeObjectAtIndex:0];
    }
}

    写在最后
    本文中所有的示例都可以在这里下载，如果您喜欢，可以动动手指给个☆哦
    https://github.com/SPIREJ/RunLoopTest

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