iOS面试 -- RunLoop

1. 什么是 RunLoop?

通过系统内部维护的事件循环进行事件/消息管理的一个对象就是 runloop
特点：

• 没有消息需要处理时，休眠避免资源占用
  状态切换： 用户态->内核态，有消息处理时，就是用户态的消息处理，而没有消息时，就托管到系统内核本身进行处理
• 有消息需要处理时，立刻被唤醒
  状态切换：内核态->用户态
  用户态：应用程序一般是运行在用户态
  内核态：当我们发生系统调用的时候则是在内核态
  为什么有用户态和内核态？
  是因为计算机为了更好的进行资源分配以及调度，而使系统达到最佳的资源利用，故产生了用户态和内核态

为什么 main 函数能够保持一直存在且不退出？

在 main 函数内部会调用 UIApplicationMain 这样一个函数，而在UIApplicationMain内部会启动主线程的 runloop，因为 runloop 就是通过系统内部维护的事件循环进行事件/消息管理的一个对象，因为可以做到有消息处理时，能够迅速从内核态到用户态的切换，立刻唤醒处理，而没有消息处理时通过用户态到内核态的切换进入等待状态，避免资源占用。因此 main 函数能够一直存在且不退出。

在 OC中系统为我们提供了哪几种 runloop?

NSRunloop(Foundation)，CFRunloop(CoreFoundation)

CFRunloop 的数据结构

• CFRunloop
• CFRunloopMode
• Source/Timer/Observer

CFRunloop

• pthread
• currentMode
• modes
• commonModes
• commonModeItems

pthread

• 代表线程，线程和 runloop 是一一对应的
  currentMode
• CFRunloopMode
  modes
• 表示的是一个CFRunloopMode的集合
  commonModes
• 也是一个集合，只是它是一个String 的集合

commonModeItems

• 也是一个集合，里面包含多个 source，多个 timer，多个 observer

CFRunloopMode

• name 当前 mode的名称
• sources0 集合
• sources1 集合
• observers 数组
• timers 数组

CFRunloopSource

• source0 需要手动唤醒线程
• source1 具备主动唤醒线程的能力

CFRunloopTimer
和 NSTimer 是可以免费桥接的

CFRunloopObserver

• 观测时间点
• kCFRunloopEntry
• kCFRunloopBeforeTimers
• kCFRunloopBeforeSources
• kCFRunloopBeforeWaiting (通知对应观察者当前 runloop 将要进入休眠状态了，系统将从用户态切换到内核态)
• kCFRunloopAfterWaiting
• kCFRunloopExit

runloop 和 model 以及 source 、 timer、observer 的关系？

如图，这是一个一对多的关系

runloop 的 mode

如图，runloop 中可以存在多个 mode，每个 mode中有多个 source，observe以及多个 timers，当我们的 runloop 运行在某个 mode中时， 是相互独立且互不干扰的，当 mode2 中的runloop 接收到回到时，我们运行在 mode 中的 runloop 是不能响应的。

滑动 tableView 的时候，timer 定时器失效了，为什么？

因为 UITableView 的 runloop 默认情况下是运行在 kCFRunloopDefaultMode中，当我们滑动的时候mode切换到UITrackingRunloopMode 中的，而定时器也是运行在 kCFRunloopDefaultMode 中，对应的 observer、timer是没有办法进行处理的，所以 timer 会失效，如何解决呢。可以通过 CFRunloopAddTimer函数把 timer 的 runloop 添加到 commonrunloopmode中，CFRunloopCurrentModes 是系统提供一个将当前 runloopmode添加到多个 mode 的方法，这不是一个真正意义存在的 mode，他是同步 source、observer、timer 到多个 mode 的一种技术解决方案，当我们调用CFRunloopAddTimer的时候，系统是会把我们创建的timer同步到UITrackingRunloopMode中的 timers 里面，因此当 tabview 滑动的时候，发生 mode 的切换，我们的 timer 依旧可以生效。

当一个休眠状态的 runloop 我们可以通过哪些方式唤醒？

• timer事件
• source1
• 外部手动唤醒

runloop 事件循环机制内部流程

怎么样实现一个常驻线程？（三步走）

• 为当前线程添加一个 runloop
• 向添加的 runloop添加一个 port/source 等维持 runloop 的事件循环
• 启动 runloop