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iOS RunLoop概述及应用

iOS RunLoop概述及应用

作者: 苏苏慢跑 | 来源:发表于2021-01-09 15:33 被阅读0次

RunLoop概述

RunLoop是什么?为什么要有RunLoop?一般来说,一个线程只能执行一个任务,执行完就退出。如果我们需要一种机制,让线程不退出,随时能处理事件,那么我们就用到了RunLoop。那么,RunLoop是什么?RunLoop又叫运行循环,内部就是一个do-while循环,在这个循环内部不断处理各种任务,保证程序持续运行。RunLoop存在的目的就是当线程中有任务的时候,保证线程干活,当线程没有任务的时候,让线程睡眠,提高程序性能,节省资源,该做事的时候做事,该休息的时候休息。

RunLoop的作用

  • 保持程序持续运行。App一启动就会开启主线程,主线程在开启的时候就会开启主线程对应的RunLoop,RunLoop能保证线程不被销毁,主线程不销毁,程序就会持续运行。
  • 处理App中各类事件。事件响应、手势识别、界面刷新、AutoreleasePool自动释放池、NSTimer等事件处理。
  • 节省CPU资源,提高程序性能。如概述所述,当线程中有任务的时候,保证线程干活,当线程没有任务的时候,让线程睡眠,提高程序性能,节省资源,该做事的时候做事,该休息的时候休息。

RunLoop的原理

想要更好的理解RunLoop,阅读源码是一个不错的选择。老司机说,有了源码,RunLoop也就没那么神秘了。首先我们平时所讲的RunLoop有两种, 一种是NSRunLoop,一种CFRunLoop,NSRunLoop是存在于Foundation框架中,CFRunLoop是存在于CoreFoundation框架中的。平时我们使用的是NSRunLoop,其实NSRunLoop是基于CFRunLoop的一层简单的OC封装,CFRunLoop本质是一个结构体,NSRunLoop是一个NSObject对象。NSRunLoop不是线程安全的,CFRunLoop时候线程安全的。那么我们通过源码了解一下CFRunLoop。首先看下基本数据结构。
1.首先看下CFRunLoop的定义,这里我把需要关注的参数都做了注释
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由此可以看出,CFRunLoop是一个结构体,里面含有很多属性。看一下这个结构体里面我们需要关注的几个参数。每一个RunLoop都有自己的模式(Mode),而且不止一个模式。模式(Mode)里面存储的是RunLoop要处理的事件源,事件源有三种,Source、Timer、Observer这三种,下面会有详细介绍。RunLoop有很多模式,但是某一个时刻只能有一个确定的Mode,就是_currentMode,下面第二条讲述的就是RunLoop 的Mode,在RunLoop结构体里面几个与模式(Mode)相关的参数 :

_currentMode,,表示该RunLoop当前所处的模式;

_modes表示该RunLoop中所有的模式;

另外RunLoop里面有一个Mode是NSRunLoopCommonModes,这个Mode并没有什么含义,它只是对几个模式(Mode)进行标记的一个集合;

_commonModes 表示NSRunLoopCommonModes这个模式下保存的Mode,我们也可以将自定义的Mode添加到这个set里面;

_commonModeItem 表示添加到NSRunLoopCommonModes里面的Source/Timer等;

2、上面提到的RunLoop里面有很多模式(Mode),来了解一下模式CFRunLoopMode,
1. kCFRunLoopDefaultMode: 默认 mode,通常主线程在这个 mode 下运行
2. UITrackingRunLoopMode: 追踪mode,保证Scrollview滑动顺畅不受其他 mode 影响
3. UIInitializationRunLoopMode: 启动程序后的过渡mode,启动完成后就不再使用
4: GSEventReceiveRunLoopMode: Graphic相关事件的mode,通常用不到
5: kCFRunLoopCommonModes: 占位用的mode,作为标记kCFRunLoopDefaultMode和UITrackingRunLoopMode用
我们在开发中常见RunLoop使用
1、控制线程生命周期(线程保活、线程永驻)。原理:如果Mode里面没有任何的Soure0/Source1/Timer/Observer,RunLoop会立马退出,所以为了不让它退出,可以在RunLoop里面添加一个Soure1,AF2.x中用到常驻线程,就是这个原理。
+ (void)networkRequestThreadEntryPoint:(id)__unused object {
    @autoreleasepool {
        [[NSThread currentThread] setName:@"AFNetworking"];
        NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
        [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        [runLoop run];
    }
}
 
+ (NSThread *)networkRequestThread {
    static NSThread *_networkRequestThread = nil;
    static dispatch_once_t oncePredicate;
    dispatch_once(&oncePredicate, ^{
        _networkRequestThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(networkRequestThreadEntryPoint:) object:nil];
        [_networkRequestThread start];
    });
    return _networkRequestThread;
}
2、TableView延迟加载图片。把setImage放到NSDefaultRunLoopMode去做,也就是在滑动的时候并不会去调用赋值图片的方法,而是会等到滑动完毕切换到NSDefaultRunLoopMode下面才会调用。
[self.img performSelector:@selector(setImage:) withObject:image afterDelay:0 inModes:[NSDefaultRunLoopMode]];
3、解决NSTimer在滑动时停止工作的问题(将Timer添加到CommonMode里面即可)。
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(timerEvent) userInfo:nil repeats:YES];[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

####### Timer默认是处在NSDefaultRunLoopMode模式,当我们滑动页面的时候RunLoop会切换到UITrackingRunLoopMode模式,这样我们的timer就停止工作了,就像商城的倒计时,滑动页面的时候倒计时就停止了,为了解决这个问题,需要让timer在UITrackingRunLoopMode下也能工作,而NSRunLoopCommonModes,这个模式等效于NSDefaultRunLoopMode和UITrackingRunLoopMode的结合。 所以给timer指定NSRunLoopCommonModes模式,这样 timer可以在NSDefaultRunLoopMode、UITrackingRunLoopMode模式下都运行。

4、另外可以通过监测RunLoop的状态监测应用卡顿。
RunLoop在进入睡眠之前和唤醒后的两个loop状态定义的值,分别是KCFRunLoopBeforeSources和KCFRunLoopAfterWaiting,也就是要触发Source0回调和接收mach_port消息两个状态。创建一个Observer观察者,将创建好的观察者添加到主线程RunLoop的CommonMode模式下观察,创建一个持续的子线程专门用来监控主线程的RunLoop状态,一旦发现进入睡眠前的KCFRunLoopBeforeSource状态,或者唤醒后的状态KCFRunLoopAfterWaiting,在设置的时间阈值内一直没有变化,即可判断为卡顿,dump出堆栈的信息,从而进一步分析出具体是哪个方法的执行时间长。

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