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RunLoop与多线程的原理和使用

RunLoop与多线程的原理和使用

作者: 元哥830 | 来源:发表于2016-11-09 16:29 被阅读106次
    • RunLoop
      1.事件接收和分发机制的实现
      2.处理App中的各种事件(比如触摸事件、定时器事件、selector事件)
      3.节省CPU资源,提高程序性能(该做事时做事,该休息时休息)

    RunLoop与多线程是一一对应的,但是线程在创建的时候是没有RunLoop的,如果不获取,会一直没有,必须你主动去获取。但是在线程结束时,RunLoop也跟着销毁了。如果在某个线程对你的RunLoop进行某些操作时,必须在线程结束之前进行操作。在程序中有一个主RunLoop,管理程序的生死,具体在UIApplicationMain中执行

    int main(int argc, char * argv[]) {
        @autoreleasepool {
            //程序开始执行
            NSLog(@"--------start---------");
            int result;
            //这里会一直执行,相当死循环
            result = UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
            //程序结束才会执行
            NSLog(@"--------end----------");
            return result;
        }
    }
    

    如何获取RunLoop对象?
    iOS提供了两套API对RunLoop进行访问或使用,分别是CFRunLoopRef和NSRunLoop
    1.CFRunLoopRef 是在CoreFoundation框架内,提供纯C函数的API,所有api都是线程安全的
    2.NSRunLoop 是基于CFRunLoopRef封装的,提供面向对象的API,是线程不安全的

    获取方式
    1.CFRunLoopRef

    CFRunLoopGetCurrent( );
    CFRunLoopGetMain( );

    2.RunLoop

    [NSRunLoop currentRunLoop];
    [NSRunLoop mainRunLoop];

    //相关的五个类

    1、CFRunLoopRef

    代表一个runloop对象

    2、CFRunLoopModeRef

    • 代表runloop运行模式
      1.一个runloop包含若干个mode,每个mode包含若干个timer/source/observer
      2.每个runloop启动时,只能指定一个mode,如果需要切换mode,只能退出loop,再重新指定一个mode进入
      3.同一时刻只能进行一种模式
    • 苹果内部提供了五种模式
      1.KCFRunLoopDefaultMode(NSDefaultRunLoopMode)
      APP的默认模式,主线程在这个模式运行
      2.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
      //这个通常用不到
      3.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
      //这个通常用不到
      4.GSEventReceiveRunLoopMode
      接受系统事件的内部 Mode
      5.kCFRunLoopCommonModes
      这是一个占位用的Mode,这个的话用语言很难表达,后面会看到实例中会使用到这里,大家仔细体会

    3、CFRunLoopSourceRef

    1.用来管理所有事件的事件源,包括自定义的事件,系统自带的事件
    2.Source有两个版本:Source0 和 Source1
    1、Source0:为用户主动触发的事件
    2、Source1:通过内核和其他线程相互发送消息

    4、CFRunLoopTimerRef

    1、基本上说的就是NSTimer,基本用法如下实例标示

    5、CFRunLoopObserverRef

    1.用来监听RunLoop的状态改变
    2.状态列表

        kCFRunLoopEntry         = (1UL << 0), // 即将进入Loop
        kCFRunLoopBeforeTimers  = (1UL << 1), // 即将处理 Timer
        kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 即将处理 Source
        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Loop
        kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU //所有状态
    

    一个 RunLoop 有很多 Mode ,一个 Mode 里面有很多得 Source/Timer/Observer ,但是同一时刻只能进行一种模式。


    RunLoop内部结构图@2x.png
    • CFRunLoopTimerRef
    //在原来使用time的时候,我们是直接这样写的,它是直接添加到RunLoop的DefaultMode模式中去得,
    如果我们去滑动scrollview的时候,也就是说我们现在操作的是RunLoop的Tracking,因为在前面我们
    并没有把time添加到Tracking中去,那么滑动的时候是不会输出的
     NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(timerAction:) userInfo:nil repeats:YES];
    //UITrackingRunLoopMode 当滑动scrollview时,timer也会调用
     [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
    

    补充:
    关于定时器的话是有两种的一个是NSTime,但是它是会受RunLoop的模式所影响的,一个是GCD的定时器,它呢是不受RunLoop的模式所影响的,这里的话留给大家一个引子(GCD的定时器是如何不受RunLoop模式的影响),这个也是公司一般很爱问的一个问题。

    - (void)showGCDTimer
    {
        //GCD一次延时操作
    //    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(6 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
    //        NSLog(@"GCD一次延时操作");
    //    });
        //GCD定时器
        //1.获得队列
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
        //2.创建一个定时器
        self.timer2 = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
        //3.设置定时器的各种属性(启动,间隔时间)
        dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)7 * NSEC_PER_SEC);
        uint64_t interval = (uint64_t)(1 * NSEC_PER_SEC);
        dispatch_source_set_timer(self.timer2, start, interval, 0);
        
        //4.设置回调(处理定时任务)
        __block int count = 0;
        dispatch_source_set_event_handler(self.timer2, ^{
            NSLog(@"------->GCD Timer");
            count++;
            if (count == 6) {
                //取消定时器
                dispatch_cancel(self.timer2);
                self.timer2 = nil;
            }
        });
        
        //5.启动定时器
        dispatch_resume(self.timer2);
    }
    
    • CFRunLoopObserverRef
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
        
        /*
         第一个参数:指定如何给obsever分配存储空间
         第二个参数:需要监听的类型/kCFRunLoopAllActivities为全部
         第三个参数:是否每次都监听
         第四个参数:优先级
         第五个参数:监听状态改变之后的回调函数
         */
        CFRunLoopObserverRef obsever = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
            //        kCFRunLoopEntry         = (1UL << 0), // 即将进入Loop
            //        kCFRunLoopBeforeTimers  = (1UL << 1), // 即将处理 Timer
            //        kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 即将处理 Source
            //        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Loop
            //        kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU //所有状态
            switch (activity) {
                case kCFRunLoopEntry:
                    NSLog(@"即将进入Loop");
                    break;
                case kCFRunLoopBeforeTimers:
                    NSLog(@"即将处理 Timer");
                    break;
                case kCFRunLoopBeforeSources:
                    NSLog(@"即将处理 Source");
                    break;
                case kCFRunLoopBeforeWaiting:
                    NSLog(@"即将进入休眠");
                    break;
                case kCFRunLoopAfterWaiting:
                    NSLog(@"刚从休眠中唤醒");
                    break;
                case kCFRunLoopExit:
                    NSLog(@"即将退出Loop");
                    break;
                default:
                    break;
            }
        });
        //给主线程的RunLoop添加一个观察者
        /*
         第一个参数:需要给那个RunLoop添加观察者
         第二个参数:需要添加的observer
         第三个参数:在那种模式下监听
         */
        CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetMain(), obsever,kCFRunLoopDefaultMode );
        CFRelease(obsever);
    }
    

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