RunLoop与多线程的原理和使用

• 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);
}