Runloop面试题

一、为什么NSTimer有时候不好使？

因为创建的 NSTimer 就不会工作了。默认是被加入到defaultMode,所以当Runloop的mode发生变化的时候，当前的NSTimer就不会工作了

二、AFNetworking中如何运用Runloop？

AFURLConnectionOperation这个类是基于NSURLConnection构建的，其希望能在后台线程中接收Delegate回调，因此AFNetworking单独创建了一个线程，并在这个线程中启动了一个Runloop。 开启Runloop

RunLoop启动前内部必须要有至少一个 Timer/Observer/Source，所以 AFNetworking 在 [runLoop run] 之前 先创建了一个新的 NSMachPort 添加进去了。通常情况下，调用者需要持有这个 NSMachPort (mach_port) 并 在外部线程通过这个 port 发送消息到 loop 内；但此处添加 port 只是为了让 RunLoop 不至于退出，并没有用于实际的发送消息。

注意self.runLoopModes allObjects 当需要这个后台线程执行任务时，AFNetworking 通过调用[NSObject performSelector:onThread:..]将这个任务扔到了后台线程的 RunLoop

三、autoreleasePool在何时被释放？

App启动后，苹果在主线程RunLoop里注册了两个Observer其回调都是_wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()。
第一个Observer监视的事件是Entry(即将进入Loop),其回调内会调用objc_autoreleasePoolPush() 创建自动释放池.其 order 是 -2147483647，优先级最高，保证创建释放池发生在其他所有回调之前。
第二个Observer监视了两个事件：BeforeWaiting(准备进入休眠)时调用objc_autoreleasePoolPop()和objc_autoreleasePoolPush()释放旧的池并创建新池；Exit(即将退出 Loop) 时调用 _objc_autoreleasePoolPop() 来释放自动释放池。这个 Observer 的 order 是 2147483647，优先级最低，保证其释放池子发生在其他所有回调之后。
在主线程执行的代码，通常是写在诸如事件回调、Timer回调内的，这些回调会被RunLoop创建好的AutoreleasePool环绕着，所以不会出现内存泄漏，开发者也不必显示创建 Pool 了。

四、PerformSelector 的实现原理？

当NSObject的performSelecter:afterDelay:后，实际上内部会创建Timer并添加到当前线程到RunLoop中，所以如果当前线程没有RunLoop这个方法就会失效。
当调用performSelecter:onThread:时，实际上会创建一个Timer驾到对应的线程去，同样的，如果对应线程没有RunLoop该方法会失效。

五、PerformSelector:afterDelay:这个方法在子线程中是否起作用？为什么？怎么解决？

不起作用，子线程默认没有Runloop，也就没有Timer。解决办法时可以通过使用GCD来实现：dispatch_after

六、RunLoop的Mode

关于Mode首先要知道一个Runloop对象中可能包含多个Mode，并且每次调用Runloop的主函数时，只能指定其中一个Mode（CurrentMode）切换Mode，需要重新指定一个Mode。主要时为了分隔开不同的Source，Timer，Observer，让他们之间互不影响。
当 RunLoop 件的运行在Mode1上时，是无法接受处理Mode2或Mode3上的Source、Timer、Observer事件的。
总共是有五种CFRunLoopMode:
kCFRunLoopDefaultMode：默认模式，主线程是在这个运行模式下运行
UITrackingRunLoopMode：跟踪用户交互事件（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 时第进入的第一个 Mode，启动完成后就不 再使用
GSEventReceiveRunLoopMode：接受系统内部事件，通常用不到
kCFRunLoopCommonModes：伪模式，不是一种真正的运行模式，是同步 Source/Timer/Observer 到多个 Mode 中的一种解决方案

七、RunLoop的实现机制

对于RunLoop而言最核心的事情就是保证线程在没有消息的时候休眠，在有消息时唤醒，以提高程序性能。RunLoop这个机制是依靠系统内核来完成的（苹果操作系统核心组件Darwin中的Mach）
RunLoop 通过 mach_msg()函数接收、发送消息。它的本质是调用函数 mach_msg_trap()，相当于是 一个系统调用，会触发内核状态切换。在用户态调用 mach_msg_trap()时会切换到内核态；内核态中内 核实现的 mach_msg()函数会完成实际的工作。 即基于 port 的 source1，监听端口，端口有消息就会触发回调；而 source0，要手动标记为待处理和手动 唤醒 RunLoop
大致逻辑为：

1、通知观察者 RunLoop 即将启动。
2、通知观察者即将要处理 处理 Timer 事件
3、通知观察者即将要处理source0 事件
4、处理source0事件。
5、如果基于端口的源(Source1)准备好并处于等待状态，进入步骤 9。 
6、通知观察者线程即将进入休眠状态。 
7、将线程置于休眠状态，由用户态切换到内核态，直到下面的任一事件发生才唤醒线程。
    （1）一个基于 port 的 Source1的事件(图里应该是source0)。
    （2）一个 Timer 到时间了。
     (3) RunLoop 自身的超时时间到了。 
     (4) 被其他调用者手动唤醒。
 8、通知观察者线程将被唤醒。
 9、处理唤醒时收到的事件。
     (1)如果用户定义的定时器启动，处理定时器事件并重启 RunLoop。进入步骤 2。
     (2) 如果输入源启动，传递相应的消息。 
     (3)如果 RunLoop 被显示唤醒而且时间还没超时，重启 RunLoop。进入步骤 2
 10、通知观察者RunLoop结束。

代码如下：

  // 全局的 dictionary, key 是 pthread_t， value 是 CFRunLoopRef
static CFMutableDictionaryRef __CFRunLoops = NULL;

CF_EXPORT CFRunLoopRef _CFRunLoopGet0(pthread_t t) {
// 第一次进入时，创建全局 dictionary
if (!__CFRunLoops) {
    // 创建可变字典
    CFMutableDictionaryRef dict = CFDictionaryCreateMutable();
    // 先创建主线程的 RunLoop
    CFRunLoopRef mainLoop = __CFRunLoopCreate(pthread_main_thread_np());
    // 主线程的 RunLoop 存进字典中
    CFDictionarySetValue(dict, pthread_main_thread_np(), mainLoop);
}
    
// 用 传进来的线程 作 key，获取对应的 RunLoop
CFRunLoopRef loop = CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, t);
    
// 如果获取不到，则新建一个，并存入字典
if (!loop) {
    CFRunLoopRef newLoop = __CFRunLoopCreate(t);
    CFDictionarySetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t), newLoop);
}
return loop;} // 获取主线程的 RunLoop
CFRunLoopRef CFRunLoopGetMain(void) {
if (!__main) __main = _CFRunLoopGet0(pthread_main_thread_np());
return __main;
}
// 获取当前线程的 RunLoop
CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent(void) {
return _CFRunLoopGet0(pthread_self());
}

RunLoop对应关系

八、RunLoop和线程

 线程和 RunLoop 是一一对应的,其映射关系是保存在一个全局的 
 自己创建的线程默认是没有开启 RunLoop 的Dictionary里

1、怎么创建一个常驻线程？

1、为当前线程开启一个RunLoop（第一次调用 [NSRunLoop currentRunLoop]方法时实际是会先去创建一个RunLoop)
2、向当前 RunLoop 中添加一个Port/Source等维持RunLoop的事件循环（如果RunLoop的mode中一个item都没有，RunLoop 会退出）

3，启动该RunLoop 创建RunLoop

2、输出下边代码的执行顺序 题目

答案是 1423，test 方法并不会执行。 原因是如果是带 afterDelay 的延时函数，会在内部创建一个 也就是如果当前线程没有开启 RunLoop，该方法会失效。 那么我们改成:

image.png 然而 test 方法依然不执行。 原因是如果 RunLoop 的 mode 中一个 item 都没有，RunLoop 会退出。即在调用 RunLoop 的 于其 mode 中没有添加任何 item 去维持 RunLoop 的时间循环，RunLoop 随即还是会退出。 所以我们自己启动 RunLoop，一定要在添加 item 后 image.png

3、怎样保证子线程数据回来更新 UI 的时候不打断用户的滑动操作？

当我们在子请求数据的同时滑动浏览当前页面，如果数据请求成功要切回主线程更新 UI，那么就会影响当 前正在滑动的体验。 我们就可以将更新 UI 事件放在主线程的 NSDefaultRunLoopMode 上执行即可，这样就会等用户不再滑动页 面，主线程 RunLoop 由 UITrackingRunLoopMode 切换到 NSDefaultRunLoopMode 时再去更新 UI image.png