深入研究RunLoop

作者: 阿凡提说AI | 来源:发表于2019-01-22 23:13 被阅读11次

    一、什么是RunLoop

    • 顾名思义
      运行循环
      在程序运行过程中循环做一些事情

    • 应用范畴
      定时器(Timer)、PerformSelector
      GCD Async Main Queue
      事件响应、手势识别、界面刷新
      网络请求
      AutoreleasePool

    • 如果没有RunLoop


      image5-2.png

      执行完第13行代码后,会即将退出程序

    • 如果有了RunLoop
      程序并不会马上退出,而是保持运行状态

    • RunLoop的基本作用
      保持程序的持续运行
      处理App中的各种事件(比如触摸事件、定时器事件等)
      节省CPU资源,提高程序性能:该做事时做事,该休息时休息

    二、RunLoop对象

    • iOS中有2套API来访问和使用RunLoop
      Foundation:NSRunLoop
      Core Foundation:CFRunLoopRef

    • NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表着RunLoop对象
      NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一层OC包装
      CFRunLoopRef是开源的
      https://opensource.apple.com/tarballs/CF/

    三、RunLoop与线程

    • 每条线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象

    • RunLoop保存在一个全局的Dictionary里,线程作为key,RunLoop作为value

    • 线程刚创建时并没有RunLoop对象,RunLoop会在第一次获取它时创建

    • RunLoop会在线程结束时销毁

    • 主线程的RunLoop已经自动获取(创建),子线程默认没有开启RunLoop

    • 获取RunLoop对象

    Foundation
    [NSRunLoop currentRunLoop]; // 获得当前线程的RunLoop对象
    [NSRunLoop mainRunLoop]; // 获得主线程的RunLoop对象
    
    Core Foundation
    CFRunLoopGetCurrent(); // 获得当前线程的RunLoop对象
    CFRunLoopGetMain(); // 获得主线程的RunLoop对象
    
    

    四、RunLoop相关的类

    Core Foundation中关于RunLoop的5个类
    1.CFRunLoopRef

    2.CFRunLoopModeRef
    • CFRunLoopModeRef代表RunLoop的运行模式

    • 一个RunLoop包含若干个Mode,每个Mode又包含若干个Source0/Source1/Timer/Observer


      屏幕快照 2019-01-22 下午10.56.12.png
    • RunLoop启动时只能选择其中一个Mode,作为currentMode

    • 如果需要切换Mode,只能退出当前Loop,再重新选择一个Mode进入
      不同组的Source0/Source1/Timer/Observer能分隔开来,互不影响

    • 如果Mode里没有任何Source0/Source1/Timer/Observer,RunLoop会立马退出

    • 常见的2种Mode
      (1)kCFRunLoopDefaultMode(NSDefaultRunLoopMode):App的默认Mode,通常主线程是在这个Mode下运行

    (2)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

    3.CFRunLoopSourceRef
    4.CFRunLoopTimerRef
    5.CFRunLoopObserverRef
    image10.png

    添加Observer监听RunLoop的所有状态


    image11.png

    五、RunLoop的运行逻辑

    • Source0
      触摸事件处理
      performSelector:onThread:

    • Source1
      基于Port的线程间通信
      系统事件捕捉

    • Timers
      NSTimer
      performSelector:withObject:afterDelay:

    • Observers
      用于监听RunLoop的状态
      UI刷新(BeforeWaiting)
      Autorelease pool(BeforeWaiting)

    01、通知Observers:进入Loop
    02、通知Observers:即将处理Timers
    03、通知Observers:即将处理Sources
    04、处理Blocks
    05、处理Source0(可能会再次处理Blocks)
    06、如果存在Source1,就跳转到第8步
    07、通知Observers:开始休眠(等待消息唤醒)
    08、通知Observers:结束休眠(被某个消息唤醒)
    01> 处理Timer
    02> 处理GCD Async To Main Queue
    03> 处理Source1
    09、处理Blocks
    10、根据前面的执行结果,决定如何操作
    01> 回到第02步
    02> 退出Loop
    11、通知Observers:退出Loop
    
    
    屏幕快照 2019-01-22 下午11.07.54.png

    六、RunLoop休眠的实现原理

    屏幕快照 2019-01-22 下午11.09.43.png

    七、RunLoop在实际开中的应用

    1.控制线程生命周期(线程保活)

     dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
            NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
                static int count = 0;
                [NSThread sleepForTimeInterval:1];
                //休息一秒钟,模拟耗时操作
                NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
            }];
            [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
            
            //子线程需要手动开启Runloop
            [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
        });
    

    2.解决NSTimer在滑动时停止工作的问题

     NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
            static int count = 0;
            NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
        }];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
    

    3.监控应用卡顿
    平时所说的“卡顿”主要是因为在主线程执行了比较耗时的操作
    可以添加Observer到主线程RunLoop中,通过监听RunLoop状态切换的耗时,以达到监控卡顿的目的
    4.性能优化
    案例:tableView的Cell中有多个ImageView,同时加载大图,导致UI卡顿。
    解决思路:使用Runloop每次循环址添加一张图片。
    工具:这里我们需要使用到CFRunloop
    实现过程:
    1、把加载图片等代码保存起来,先不执行 (保存一段代码,block)
    2、监听Runloop循环(CFRunloopObserver)
    3、每次都从任务数组中取出一个加载图片等代码执行(执行block代码)
    具体实现可以参考下面两篇文章:
    https://www.jianshu.com/p/f3079ea36775
    https://blog.csdn.net/u011279386/article/details/81188791

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