快速理解RunLoop

作者: 花间刺客 | 来源:发表于2017-03-09 06:25 被阅读13次

快速理解RunLoop
Runloop分析
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Runloop 详解
深入理解runloop
iOS 这是你想要的
iOS开发基础之Runloop
OC部分原理参考

RunLoop是线程相关的基础框架的一部分。
作用：它可以保持程序的运行；处理各种事件（触摸事件、定时器事件、Selector事件)；节省CPU资源，提高程序性能，有事情就做事情，没事情就休息。
重要说明：

如果没有RunLoop，那么程序一启动就会退出，什么事情都做不了
如果有了RunLoop，那么相当内部有了一个死循环，能够保证程序的持续运行

一.RunLoop的基础知识

一条线程对应一个RunLoop
主线程的RunLoop默认已经创建好了，而子线程的需要我们自己手动创建
一个NSRunLoop/CFRunLoopRef，就代表一个RunLoop对象
如何获取当前线程对应的RunLoop对象，currentRunLoop/CFRunLoopGetCurrent
如何获取主线程对应的RunLoop对象,mainRunLoop/CFRunLoopGetMain
只要线程结束了, 那么与之对应的RunLoop对象也会被释放
** 注意点**:如果想给子线程添加Runloop，不能直接alloc init ，只需要调用currentRunLoop方法，[NSRunLoop currentRunLoop ];系统就会自动创建一个RunLoop，添加到当前线程中

RunLoop对象

在iOS开发中有两套api来访问Runloop
a.foundation框架【NSRunloop】
b.core foundation框架【CFRunloopRef】
NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表着RunLoop对象,它们是等价的，可以互相转换
NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一层OC包装，所以要了解RunLoop内部结构，需要多研究CFRunLoopRef层面的API（Core Foundation层面）

注意点：a.开一个子线程创建runloop,不是通过alloc init方法创建，而是直接通过调用currentRunLoop方法来创建，它本身是一个懒加载的。
b.在子线程中，如果不主动获取Runloop的话，那么子线程内部是不会创建Runloop的。可以下载CFRunloopRef的源码，搜索_CFRunloopGet0,查看代码。
c.Runloop对象是利用字典来进行存储，而且key是对应的线程,Value为该线程对应的Runloop。

苹果官方文档：!https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Conceptual/Multithreading/RunLoopManagement/RunLoopManagement.html
CFRunLoopRef开源代码下载地址：！http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/

RunLoop与线程

一条RunLoop对应一条唯一的线程
如何让子线程不死？给这条子线程开启一个RunLoop
RunLoop的创建:主线程的RunLoop已经创建好了，子线程的RunLoop需要手动创建
RunLoop的生命周期:在第一次获取时创建，在线程结束时销毁

RunLoop相关类
(1)RunLoop的运行原理

（2）五个相关类
a.CFRunloopRef
b.CFRunloopModeRef【Runloop的运行模式】
c.CFRunloopSourceRef【Runloop要处理的事件源】
d.CFRunloopTimerRef【Timer事件】
e.CFRunloopObserverRef【Runloop的观察者（监听者）】

(3)RunLoop与相关类之间的关系

(4)RunLoop要运行，它的内部必须要有一个mode，这个mode里面必须有source\observer\timer，至少要有其中的一个。

· CFRunloopModeRef
1.CFRunloopModeRef代表着Runloop的运行模式
2.一个Runloop中可以有多个mode,一个mode里面又可以有多个source\observer\timer等等
3.每次runloop启动的时候，只能指定一个mode,这个mode被称为该Runloop的当前mode
4.如果需要切换mode,只能先退出当前Runloop,再重新指定一个mode进入
5.这样做主要是为了分割不同组的定时器等，让他们相互之间不受影响
6.系统默认注册了5个mode
a.kCFRunLoopDefaultMode：App的默认Mode，通常主线程是在这个Mode下运行
b.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
c.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
d.GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系统事件的内部 Mode，通常用不到
e.kCFRunLoopCommonModes: 这是一个占位用的Mode，不是一种真正的Mode

· CFRunloopTimerRef
(1)NSTimer相关代码
说明：（1）runloop一启动就会选中一种模式，当选中了一种模式之后其它的模式就不能选定。一个mode里面可以添加多个NSTimer,也就是说以后当创建NSTimer的时候，可以指定它是在什么模式下运行的。（2）它是基于时间的触发器，说直白点那就是时间到了我就触发一个事件，触发一个操作。基本上说的就是NSTimer （3）相关代码

- (void)timer2
{
    //NSTimer 调用了scheduledTimer方法，那么会自动添加到当前的runloop里面去，而且runloop的运行模式kCFRunLoopDefaultMode

   NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

    //更改模式
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

}

- (void)timer1
{
    //    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

    //定时器添加到UITrackingRunLoopMode模式，一旦runloop切换模式，那么定时器就不工作
    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];

    //定时器添加到NSDefaultRunLoopMode模式，一旦runloop切换模式，那么定时器就不工作
    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

    //占位模式：common modes标记
    //被标记为common modes的模式 kCFRunLoopDefaultMode  UITrackingRunLoopMode
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

    //    NSLog(@"%@",[NSRunLoop currentRunLoop]);
}

- (void)run
{
    NSLog(@"---run---%@",[NSRunLoop currentRunLoop].currentMode);
}

- (IBAction)btnClick {

    NSLog(@"---btnClick---");
}

(2)GCD中的定时器

//0.创建一个队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

    //1.创建一个GCD的定时器
    /*
     第一个参数：说明这是一个定时器
     第四个参数：GCD的回调任务添加到那个队列中执行，如果是主队列则在主线程执行
     */
    dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);

    //2.设置定时器的开始时间，间隔时间以及精准度

    //设置开始时间，三秒钟之后调用
    dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,3.0 *NSEC_PER_SEC);
    //设置定时器工作的间隔时间
    uint64_t intevel = 1.0 * NSEC_PER_SEC;

    /*
     第一个参数：要给哪个定时器设置
     第二个参数：定时器的开始时间DISPATCH_TIME_NOW表示从当前开始
     第三个参数：定时器调用方法的间隔时间
     第四个参数：定时器的精准度，如果传0则表示采用最精准的方式计算，如果传大于0的数值，则表示该定时切换i可以接收该值范围内的误差，通常传0
     该参数的意义：可以适当的提高程序的性能
     注意点：GCD定时器中的时间以纳秒为单位（面试）
     */

    dispatch_source_set_timer(timer, start, intevel, 0 * NSEC_PER_SEC);

    //3.设置定时器开启后回调的方法
    /*
     第一个参数：要给哪个定时器设置
     第二个参数：回调block
     */
    dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
        NSLog(@"------%@",[NSThread currentThread]);
    });

    //4.执行定时器
    dispatch_resume(timer);

    //注意：dispatch_source_t本质上是OC类，在这里是个局部变量，需要强引用
    self.timer = timer;

· CFRunloopSourceRef

是事件源也就是输入源，有两种分类模式；
一种是按照苹果官方文档进行划分的
另一种是基于函数的调用栈来进行划分的（source0和source1）。
具体的分类情况
a.以前的分法
Port-Based Sources
Custom Input Sources
Cocoa Perform Selector Sources
b.现在的分法
Source0：非基于Port的
Source1：基于Port的
可以通过打断点的方式查看一个方法的函数调用栈

·CFRunLoopObserverRef
（1）CFRunLoopObserverRef是观察者，能够监听RunLoop的状态改变
（2）如何监听

/创建一个runloop监听者
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(),kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {

        NSLog(@"监听runloop状态改变---%zd",activity);
    });

    //为runloop添加一个监听者
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);

    CFRelease(observer);

（3）监听的状态

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),   //即将进入Runloop
    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),    //即将处理NSTimer
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),   //即将处理Sources
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),   //即将进入休眠
    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),    //刚从休眠中唤醒
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7),            //即将退出runloop
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU   //所有状态改变
};

Runloop运行逻辑

Runloop应用

1）NSTimer
2）ImageView显示：控制方法在特定的模式下可用
3）PerformSelector
4）常驻线程：在子线程中开启一个runloop
5）自动释放池
    第一次创建：进入runloop的时候
    最后一次释放：runloop退出的时候
    其它创建和释放：当runloop即将休眠的时候会把之前的自动释放池释放，然后重新创建一个新的释放池