重点 (六) : RunLoop

作者: JonesCxy | 来源:发表于2016-09-05 09:29 被阅读169次
    1.png

    如果没有RunLoop


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    3.png

    main函数中的RunLoop

    4.png

    第14行代码的UIApplicationMain函数内部就启动了一个RunLoop
    所以UIApplicationMain函数一直没有返回,保持了程序的持续运行
    这个默认启动的RunLoop是跟主线程相关联的

    RunLoop对象
    iOS中有2套API来访问和使用RunLoop
    Foundation
    NSRunLoop

    Core Foundation
    CFRunLoopRef

    NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表着RunLoop对象

    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)

    RunLoop资料
    苹果官方文档
    https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Conceptual/Multithreading/RunLoopManagement/RunLoopManagement.html

    CFRunLoopRef是开源的
    http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/

    RunLoop与线程
    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

    RunLoop在第一次获取时创建,在线程结束时销毁

    获得RunLoop对象
    Foundation
    [NSRunLoop currentRunLoop]; 获得当前线程的RunLoop对象
    [NSRunLoop mainRunLoop]; 获得主线程的RunLoop对象

    Core Foundation
    CFRunLoopGetCurrent(); 获得当前线程的RunLoop对象
    CFRunLoopGetMain(); 获得主线程的RunLoop对象

    RunLoop相关类

    5.png

    Core Foundation中关于RunLoop的5个类

    CFRunLoopRef:它自己,也就代表一个RunLoop对象

    CFRunLoopModeRef:RunLoop的运行模式

    CFRunLoopSourceRef:事件源

    CFRunLoopTimerRef:时间的触发器

    CFRunLoopObserverRef :观察者监听CFRunLoopRef的状态改变

    CFRunLoopModeRef

    CFRunLoopModeRef代表RunLoop的运行模式

    一个 RunLoop
    包含若干个 Mode,每个Mode又包含若干个Source/Timer/Observer

    每次RunLoop启动时,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

    CFRunLoopModeRef

    系统默认注册了5个Mode模式:

    kCFRunLoopDefaultMode:App的默认Mode,通常主线程是在这个Mode下运行

    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

    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

    GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系统事件的内部 Mode,通常用不到

    kCFRunLoopCommonModes:
    这是一个占位用的Mode,不是一种真正的Mode

    被标记为common modes模式
    kCFRunLoopDefaultMode UITrackingRunLoopMode两种模式

    CFRunLoopSourceRef

    CFRunLoopSourceRef是事件源(输入源)

    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

    CFRunLoopTimerRef

    CFRunLoopTimerRef是基于时间的触发器

    基本上说的就是NSTimer

    6.png

    RunLoop处理逻辑-官方版

    7.png

    RunLoop处理逻辑-网友整理版

    8.png

    RunLoop应用
    NSTimer
    ImageView显示
    PerformSelector
    常驻线程
    自动释放池

    RunLoop面试题
    什么是RunLoop?
    从字面意思看:运行循环、跑圈
    其实它内部就是do-while循环,在这个循环内部不断地处理各种任务(比如Source、Timer、Observer)
    一个线程对应一个RunLoop,主线程的RunLoop默认已经启动,子线程的RunLoop得手动启动(调用run方法)
    RunLoop只能选择一个Mode启动,如果当前Mode中没有任何Source(Sources0、Sources1)、Timer,那么就直接退出RunLoop

    自动释放池什么时候释放?
    通过Observer监听RunLoop的状态

    RunLoop面试题
    在开发中如何使用RunLoop?什么应用场景?
    开启一个常驻线程(让一个子线程不进入消亡状态,等待其他线程发来消息,处理其他事件)
    在子线程中开启一个定时器
    在子线程中进行一些长期监控

    可以控制定时器在特定模式下执行

    可以让某些事件(行为、任务)在特定模式下执行

    可以添加Observer监听RunLoop的状态,比如监听点击事件的处理(在所有点击事件之前做一些事情)

    自动释放池与RunLoop
    kCFRunLoopEntry; 创建一个自动释放池
    kCFRunLoopBeforeWaiting; 销毁自动释放池,创建一个新的自动释放池
    kCFRunLoopExit; 销毁自动释放池
    自动释放池的创建和销毁
    1.第一次创建:当runloop启动的时候
    2.最后一次销毁:当runloop退出的时候
    3.其它创建和销毁:当runloop进入到睡觉状态的时候会把之前的自动释放池销毁,重新创建一个新的

    ********************笔记***************************


    1.Runloop基础知识

    • 1.1 字面意思

    a 运行循环
    b 跑圈

    • 1.2 基本作用(作用重大)

    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

    • 1.3 重要说明

    (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UIApplication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

    • 1.4 Runloop对象

    (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)

    • 1.5 Runloop参考资料

    (1)苹果官方文档
    https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Conceptual/Multithreading/RunLoopManagement/RunLoopManagement.html

    (2)CFRunLoopRef开源代码下载地址:
    http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/

    • 1.6 Runloop与线程

    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

    • 1.7 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。

    • 1.8 Runloop相关类

    (1)Runloop运行原理图

    9.png

    (2)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】

    e.CFRunloopObserverRef【Runloop的观察者(监听者)】

    (3)Runloop和相关类之间的关系图

    10.png

    (4)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

    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都不鸟。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

    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

    (1)以前的分法

    Port-Based Sources

    Custom Input Sources

    Cocoa Perform Selector
    Sources

    (2)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

    (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

    };

    • 1.9
      Runloop运行逻辑
    11.png

    面试:runloop和NSURLConnection

    1.发送请求

    默认情况下,NSURLConnection发送的是一个异步请求

    默认情况下,NSURLConnection的代理方法在主线程中进行调用(方便在拿到数据后,直接处理一些和UI相关的操作,而不需要考虑线程间通信)

    方法一,不严谨

    通过该方法设置代理,会自动的发送请求

    [[NSURLConnection
    alloc]initWithRequest:request delegate:self];

    方法二

    知识点A 设置代理方法在子线程中调用

    设置代理,startImmediately为NO的时候,该方法不会自动发送请求

    NSURLConnection
    *connect = [[NSURLConnection alloc]initWithRequest:request delegate:self
    startImmediately:NO];

    手动通过代码的方式来发送请求

    注意该方法内部会自动的把connect添加到当前线程的RunLoop中在默认模式下执行

    [connect
    start];

    (2)如何控制代理方法在哪个线程调用

    说明:默认情况下,代理方法会在主线程中进行调用(为了方便开发者拿到数据后处理一些刷新UI的操作不需要考虑到线程间通信)

    设置代理方法的执行队列

    [connect
    setDelegateQueue:[[NSOperationQueue alloc]init]];

    方法三:

    设置代理,startImmediately为NO的时候,该方法不会自动发送请求

    NSURLConnection *connect = [[NSURLConnection
    alloc]initWithRequest:request delegate:self

    startImmediately:NO];

    设置代理方法的执行队列

    [connect
    setDelegateQueue:[[NSOperationQueue alloc]init]];

    发送请求

    注意该方法内部会自动的把connect添加到当前线程的RunLoop中在默认模式下执行

    [connect
    start];

    知识点B 如果把发送网络请求的方法也放在子线程中执行如何

    使用GCD开启一个子线程来发送网络请求

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    
     使用非自动发送网络请求模式,发送请求OK
    
     创建NSURLConnection对象,设置代理,暂不发送
    

    NSURLConnection *connect = [[NSURLConnection
    alloc]initWithRequest:request delegate:self

    startImmediately:NO];

     设置代理方法的执行队列
    

    [connect setDelegateQueue:[[NSOperationQueue alloc]init]];

     调用start发送网络请求
    

    [connect start];

     NSURLConnection*connect = [[NSURLConnection
    

    alloc]initWithRequest:request delegate:self];

     connect setDelegateQueue:[[NSOperationQueue
    

    alloc]init]];

     创建当前线程的runloop,并开启runloop
    
     [[NSRunLoop
    

    currentRunLoop] run];

    });
    

    }

    使用上面的方法一,发送请求失败,为什么呢?(需要改造代码)

    (runloop和NSURLConnection的关系)?

    01
    

    网络请求发送和数据接收是否成功,和一些因素相关,比如客户端的网速、服务器端的查询速度等等。

    02 而在子线程中创建的NSURLConnection对象是一个临时变量,当请求发送完成之后就被释放了,所以这个时候它的代理方法不会调用用。
    
    03 为什么使用方法二是OK的。因为在方法二中,调用了start来开始发送网络请求,该方法内部会自动将当前的connect作为一个Source添加到当前线程所在的Runloop中,如果当前线程是子线程(即当前线程的runloop并未创建),那么该方法内部会默认先创建当前线程的Runloop,设置在runloop的默认模式下运行。此时runloop会对这个Connect对象进行强引用,保证了代理方法被调用的前提

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      网友评论

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