iOS - Runloop

作者: 昶博 | 来源:发表于2018-11-01 09:53 被阅读389次

Runloop

—.基础知识部分

1.什么是Runloop？

答：RunLoop的实质是一个死循环（do－while循环），用于保证程序的持续运行，只有当程序退出的时候才会结束（由main函数开启主线程的RunLoop）。

（PS：我觉得面试的时候最少也要回答出是一个死循环。）

2.Runloop有哪些作用呢？

1.保持程序的持续运行

2.处理App中的各种事件（触摸、定时器、Selector事件）

3.节省CPU资源，提高程序性能（该做事做事，没事做休息）

3.Runloop和线程间的关系（敲黑板...）

每条线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象
主线程的RunLoop已经自动创建好了，子线程的RunLoop需要主动创建（也就是说子线程的RunLoop默认是关闭的，因为有时候开了个线程但却没有必要开一个RunLoop，不然反而浪费了资源。）
RunLoop在第一次获取时创建，在线程结束时销毁（这就相当于线程是一个类，RunLoop是类里的实例变量，这样便于理解）

4.Runloop的model作用是什么？

答：model 主要是用来指定事件在运行循环中的优先级的，分为：

1.NSDefaultRunLoopMode（kCFRunLoopDefaultMode）：默认，空闲状态

2.UITrackingRunLoopMode：ScrollView滑动时

3.UIInitializationRunLoopMode：启动时

4.NSRunLoopCommonModes（kCFRunLoopCommonModes）：并不是一种具体的Mode，而是一种Mode的组合

苹果公开提供的 Mode 有两个：

NSDefaultRunLoopMode（kCFRunLoopDefaultMode）
NSRunLoopCommonModes（kCFRunLoopCommonModes）

5.CoreFoundation 里面关于 RunLoop 有5个类,你知道哪5个类吗？

1.CFRunLoopRef

2.CFRunLoopModeRef

3.CFRunLoopSourceRef

4.CFRunLoopTimerRef

5.CFRunLoopObserverRef

6.每次调用Runloop主函数时，是否可以指定多个Model呢？为什么呢？

答：一个 RunLoop 包含若干个 Mode，每个 Mode 又包含若干个 Source/Timer/Observer。每次调用 RunLoop 的主函数时，只能指定其中一个 Mode，这个Mode被称作 CurrentMode。如果需要切换 Mode，只能退出 Loop，再重新指定一个 Mode 进入。这样做主要是为了分隔开不同组的 Source/Timer/Observer，让其互不影响。

二.拓展部分

1.Runloop的使用场景有哪些呢？（敲黑板...）

1.NSTimer

2.Imageview显示

3.PerformSelector

4.常驻线程

5.自动释放池

NSTimer解析：

- (void)timer
{
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
    // 定时器只运行在NSDefaultRunLoopMode下，一旦RunLoop进入其他模式，这个定时器就不会工作
    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

    // 定时器只运行在UITrackingRunLoopMode下，一旦RunLoop进入其他模式，这个定时器就不会工作
    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];

    // 定时器会跑在标记为common modes的模式下
    // 标记为common modes的模式：UITrackingRunLoopMode和NSDefaultRunLoopMode兼容
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
- (void)timer2
{
    // 调用了scheduledTimer返回的定时器，已经自动被添加到当前runLoop中，而且是NSDefaultRunLoopMode
    NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
 
    // 修改模式
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

NSTimer使用场景还原：

我们用NSTimer写了一个轮播图，拖拽时模式由NSDefaultRunLoopMode进入UITrackingRunLoopMode，此时NSTimer不再响应，图片停止轮播。

NSDefaultRunLoopMode模式下GIf图片：

image

NSDefaultRunLoopMode模式下GIf图片：

image

Imageview解析：

Imageview使用场景还原：当用户在拖拽时（UI交互时）不显示图片，拖拽完成时显示图片。

方法1. 监听UIScrollerView滚动 (通过UIScrollViewDelegate监听,此处不再举例)

方法2.RunLoop 设置运行模式

// 只在NSDefaultRunLoopMode模式下显示图片
    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"placeholder"] afterDelay:3.0 inModes:@[NSDefaultRunLoopMode]];

PerformSelector解析：

image

inModes:设置运行模式

常驻线程（敲黑板…）

PerformSelector使用场景：经常在后台进行耗时操作,如:监控联网状态,扫描沙盒等不希望线程处理完事件就销毁,保持常驻状态。

第一种:

开启

- (void)run
{
  //addPort:添加端口(就是source)  forMode:设置模式
   [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
  //启动RunLoop
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
 
 /*
  //另外两种启动方式
    [NSDate distantFuture]:遥远的未来  这种写法跟上面的run是一个意思
    [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
    不设置模式
    [[NSRunLoop currentRunLoop] runUntilDate:[NSDate distantFuture]];
  */
}

退出-退出当前线程
[NSThread exit];

第二种(奇葩法)：

优点：退出Runloop比较方便-定义个标记while(flag){…}

- (void)run
{
    while (1) {
        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    }
}

自动释放池解析：

在休眠前(kCFRunLoopBeforeWaiting)进行释放,处理事件前创建释放池,中间创建的对象会放入释放池.

注意：在启动RunLoop之前建议用 @autoreleasepool {...}包裹

2.Runloop的内部逻辑（流程）怎么样的？

1.通知Observer：即将进去Loop

2.通知Observer：将要处理Timer

3.通知Observer：将要处理Source0

4.处理Source0

5.如果有Source1，将跳到第9步

6.通知Observer：线程即将休眠

7.休眠，等待唤醒

8.通知Observer：线程刚被唤醒

9.处理唤醒时接收到的信息，之后跳回2

10.通知Observer：即将推出Loop

图解（这个图好像Source0（port）有问题）：

image

其内部代码整理如下:

/// 用DefaultMode启动
void CFRunLoopRun(void) {
    CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
}
 
/// 用指定的Mode启动，允许设置RunLoop超时时间
int CFRunLoopRunInMode(CFStringRef modeName, CFTimeInterval seconds, Boolean stopAfterHandle) {
    return CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), modeName, seconds, returnAfterSourceHandled);
}
 
/// RunLoop的实现
int CFRunLoopRunSpecific(runloop, modeName, seconds, stopAfterHandle) {
    
    /// 首先根据modeName找到对应mode
    CFRunLoopModeRef currentMode = __CFRunLoopFindMode(runloop, modeName, false);
    /// 如果mode里没有source/timer/observer, 直接返回。
    if (__CFRunLoopModeIsEmpty(currentMode)) return;
    
    /// 1. 通知 Observers: RunLoop 即将进入 loop。
    __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopEntry);
    
    /// 内部函数，进入loop
    __CFRunLoopRun(runloop, currentMode, seconds, returnAfterSourceHandled) {
        
        Boolean sourceHandledThisLoop = NO;
        int retVal = 0;
        do {
 
            /// 2. 通知 Observers: RunLoop 即将触发 Timer 回调。
            __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeTimers);
            /// 3. 通知 Observers: RunLoop 即将触发 Source0 (非port) 回调。
            __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeSources);
            /// 执行被加入的block
            __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
            
            /// 4. RunLoop 触发 Source0 (非port) 回调。
            sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSources0(runloop, currentMode, stopAfterHandle);
            /// 执行被加入的block
            __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
 
            /// 5. 如果有 Source1 (基于port) 处于 ready 状态，直接处理这个 Source1 然后跳转去处理消息。
            if (__Source0DidDispatchPortLastTime) {
                Boolean hasMsg = __CFRunLoopServiceMachPort(dispatchPort, &msg)
                if (hasMsg) goto handle_msg;
            }
            
            /// 通知 Observers: RunLoop 的线程即将进入休眠(sleep)。
            if (!sourceHandledThisLoop) {
                __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeWaiting);
            }
            
            /// 7. 调用 mach_msg 等待接受 mach_port 的消息。线程将进入休眠, 直到被下面某一个事件唤醒。
            /// • 一个基于 port 的Source 的事件。
            /// • 一个 Timer 到时间了
            /// • RunLoop 自身的超时时间到了
            /// • 被其他什么调用者手动唤醒
            __CFRunLoopServiceMachPort(waitSet, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort) {
                mach_msg(msg, MACH_RCV_MSG, port); // thread wait for receive msg
            }
 
            /// 8. 通知 Observers: RunLoop 的线程刚刚被唤醒了。
            __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopAfterWaiting);
            
            /// 收到消息，处理消息。
            handle_msg:
 
            /// 9.1 如果一个 Timer 到时间了，触发这个Timer的回调。
            if (msg_is_timer) {
                __CFRunLoopDoTimers(runloop, currentMode, mach_absolute_time())
            } 
 
            /// 9.2 如果有dispatch到main_queue的block，执行block。
            else if (msg_is_dispatch) {
                __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__(msg);
            } 
 
            /// 9.3 如果一个 Source1 (基于port) 发出事件了，处理这个事件
            else {
                CFRunLoopSourceRef source1 = __CFRunLoopModeFindSourceForMachPort(runloop, currentMode, livePort);
                sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSource1(runloop, currentMode, source1, msg);
                if (sourceHandledThisLoop) {
                    mach_msg(reply, MACH_SEND_MSG, reply);
                }
            }
            
            /// 执行加入到Loop的block
            __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
            
 
            if (sourceHandledThisLoop && stopAfterHandle) {
                /// 进入loop时参数说处理完事件就返回。
                retVal = kCFRunLoopRunHandledSource;
            } else if (timeout) {
                /// 超出传入参数标记的超时时间了
                retVal = kCFRunLoopRunTimedOut;
            } else if (__CFRunLoopIsStopped(runloop)) {
                /// 被外部调用者强制停止了
                retVal = kCFRunLoopRunStopped;
            } else if (__CFRunLoopModeIsEmpty(runloop, currentMode)) {
                /// source/timer/observer一个都没有了
                retVal = kCFRunLoopRunFinished;
            }
            
            /// 如果没超时，mode里没空，loop也没被停止，那继续loop。
        } while (retVal == 0);
    }
    
    /// 10. 通知 Observers: RunLoop 即将退出。
    __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopExit);
}

可以看到，实际上RunLoop 就是这样一个函数，其内部是一个do-while 循环。当你调用CFRunLoopRun()时，线程就会一直停留在这个循环里；直到超时或被手动停止，该函数才会返回。

GCD的常见面试题

1.简述你对Runloop的理解，使用场景有哪些？
2.滑动计时器停止的原因，如何解决？
3.AFN为什么要添加一条常驻线程？
4.当实现Timer的暂停与开启，如何保证没有内存泄漏？

iOS - Runloop

Runloop

—.基础知识部分

1.什么是Runloop？

2.Runloop有哪些作用呢？

3.Runloop和线程间的关系（敲黑板...）

4.Runloop的model作用是什么？

5.CoreFoundation 里面关于 RunLoop 有5个类,你知道哪5个类吗？

6.每次调用Runloop主函数时，是否可以指定多个Model呢？为什么呢？

二.拓展部分

1.Runloop的使用场景有哪些呢？（敲黑板...）

2.Runloop的内部逻辑（流程）怎么样的？

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