Runloop基础知识

基本作用

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a 保持程序的持续运行(ios程序为什么能一直活着不会死)
b 处理app中的各种事件（比如触摸事件、定时器事件【NSTimer】、selector事件【选择器·performSelector···】）
c 节省CPU资源，提高程序性能，有事情就做事情，没事情就休息

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重要说明

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（1）如果没有Runloop,那么程序一启动就会退出，什么事情都做不了。
（2）如果有了Runloop，那么相当于在内部有一个死循环，能够保证程序的持续运行
（2）main函数中的Runloop
        a 在UIApplicationMain函数内部就启动了一个Runloop
            该函数返回一个int类型的值
        b 这个默认启动的Runloop是跟主线程相关联的

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Runloop对象

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（1）在iOS开发中有两套api来访问Runloop
    a.foundation框架【NSRunloop】
    b.core foundation框架【CFRunloopRef】
（2）NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表着RunLoop对象,它们是等价的，可以互相转换
（3）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）

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Runloop与线程

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1.Runloop和线程的关系：一个Runloop对应着一条唯一的线程
    问题：如何让子线程不死
    回答：给这条子线程开启一个Runloop
2.Runloop的创建：主线程Runloop已经创建好了，子线程的runloop需要手动创建
3.Runloop的生命周期：在第一次获取时创建，在线程结束时销毁
```

获得Runloop对象

1.获得当前Runloop对象
    //01 NSRunloop
     NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop currentRunLoop];
    //02 CFRunLoopRef
    CFRunLoopRef runloop2 =   CFRunLoopGetCurrent();
2.拿到当前应用程序的主Runloop（主线程对应的Runloop）
    //01 NSRunloop
     NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop mainRunLoop];
    //02 CFRunLoopRef
     CFRunLoopRef runloop2 =   CFRunLoopGetMain();
3.注意点：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。
4.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。
5.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。

Runloop相关类

Runloop运行原理图

runloop循环原理图

事件源（source）主要分两类，一类是Input sources，一类是Timer sources

• Input sources包含三种事件：

Port-Based Sources，系统底层的 Port 事件，例如 CFSocketRef ，在应用层基本用不到
Custom Input Sources，用户手动创建的 Source
Cocoa Perform Selector Sources， Cocoa 提供的 performSelector 系列方法，也是一种事件源

• Timer sources事件就是指的定时器事件

五个相关的类

a.CFRunloopRef
b.CFRunloopModeRef【Runloop的运行模式】
c.CFRunloopSourceRef【Runloop要处理的事件源】
d.CFRunloopTimerRef【Timer事件就是OC中的定时器】
e.CFRunloopObserverRef【Runloop的观察者（监听者）】

Runloop和相关类之间的关系图

image.png

Runloop要想跑起来，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

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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

介绍

• 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都不理。一个mode里面可以添加多个NSTimer,也就是说以后创建NSTimer的时候，可以指定它是在什么模式下运行的。
• CFRunloopTimerRef是基于时间的触发器，即时间到了就触发一个事件或一个操作。可以认为就是NSTimer

//NSTimer如果调用scheduledTimer方法创建定时器，那么该NSTimer会自动添加到当前的runloop里去，且runloop的运行模式是kCFRunLoopDefaultMode
- (void)timer1 { 
NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
//一旦runloop切换模式，那么定时器timer1就不工作了
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

//NSTimer如果调用timerWithTimeInterval方法创建定时器，那么需要手动添加到runloop中
- (void)timer2 { 
    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];
}

- (void)run { 
  NSLog(@“—run—%@”,[NSRunLoop currentRunLoop].currentMode); 
}
- (IBAction)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的回调任务添加到哪个队列中执行，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

1.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）。

2.具体的分类情况
以前的分法：

• Port-Based Sources
• Custom Input Sources
• Cocoa Perform Selector Sources
  现在的分法
• Source0：非基于Port的
• Source1：基于Port的

3.可以通过打断点的方式查看一个方法的函数调用栈

CFRunLoopObserverRef

• CFRunLoopObserverRef是观察者，能够监听RunLoop的状态改变，runloop有很多种状态
• 即将进入loop，即将处理Timer，即将处理Source，即将进入休眠，即将推出loop等等

如何监听

Runloop运行逻辑

运行逻辑 官方运行逻辑

Runloop应用

NSTimer：让NSTimer运行更准确
ImageView显示：想让一个事件，在runloop切换到UITrackingRunLoopMode的时候暂时停止动作
PerformSelector
实现常驻子线程
自动释放池