runLoop的基本概念及應用場景

1.Runloop基礎知識

  • 1.1 字面意思

      a 運行循環
      b 跑圈
    
  • 1.2 基本作用(作用重大)

      a 保持程序的持續運行(ios程序為什么能一直活著不會死)
      b 處理app中的各種事件(比如觸摸事件、定時器事件【NSTimer】、selector事件【選擇器·performSelector···】)
      c 節省CPU資源,提高程序性能,有事情就做事情,沒事情就休息
    
  • 1.3 重要說明

      (1)如果沒有Runloop,那么程序一啟動就會退出,什么事情都做不了。
      (2)如果有了Runloop,那么相當于在內部有一個死循環,能夠保證程序的持續運行
      (2)main函數中的Runloop
              a 在UIApplication函數內部就啟動了一個Runloop
                  該函數返回一個int類型的值
              b 這個默認啟動的Runloop是跟主線程相關聯的
    
  • 1.4 Runloop對象

      (1)在iOS開發中有兩套api來訪問Runloop
          a.foundation框架【NSRunloop】
          b.core foundation框架【CFRunloopRef】
      (2)NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表著RunLoop對象,它們是等價的,可以互相轉換
      (3)NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一層OC包裝,所以要了解RunLoop內部結構,需要多研究CFRunLoopRef層面的API(Core Foundation層面)
    
  • 1.5 Runloop參考資料

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

(2)CFRunLoopRef開源代碼下載地址:
http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/

  • 1.6 Runloop與線程

      1.Runloop和線程的關系:一個Runloop對應著一條唯一的線程
          問題:如何讓子線程不死
          回答:給這條子線程開啟一個Runloop
      2.Runloop的創建:主線程Runloop已經創建好了,子線程的runloop需要手動創建
      3.Runloop的生命周期:在第一次獲取時創建,在線程結束時銷毀
    
  • 1.7 獲得Runloop對象

1.獲得當前Runloop對象
    //01 NSRunloop
     NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop currentRunLoop];
    //02 CFRunLoopRef
    CFRunLoopRef runloop2 =   CFRunLoopGetCurrent();

2.拿到當前應用程序的主Runloop(主線程對應的Runloop)
    //01 NSRunloop
     NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop mainRunLoop];
    //02 CFRunLoopRef
     CFRunLoopRef runloop2 =   CFRunLoopGetMain();

3.注意點:開一個子線程創建runloop,不是通過alloc init方法創建,而是直接通過調用currentRunLoop方法來創建,它本身是一個懶加載的。
4.在子線程中,如果不主動獲取Runloop的話,那么子線程內部是不會創建Runloop的。可以下載CFRunloopRef的源碼,搜索_CFRunloopGet0,查看代碼。
5.Runloop對象是利用字典來進行存儲,而且key是對應的線程Value為該線程對應的Runloop。

  • 1.8 Runloop相關類

(1)Runloop運行原理圖

Snip20160229_2.png

(2)五個相關的類

a.CFRunloopRef
b.CFRunloopModeRef【Runloop的運行模式】
c.CFRunloopSourceRef【Runloop要處理的事件源】
d.CFRunloopTimerRef【Timer事件】
e.CFRunloopObserverRef【Runloop的觀察者(監聽者)】

(3)Runloop和相關類之間的關系圖

Snip20160229_1.png

(4)Runloop要想跑起來,它的內部必須要有一個mode,這個mode里面必須有source\observer\timer,至少要有其中的一個。

  • CFRunloopModeRef

      1.CFRunloopModeRef代表著Runloop的運行模式
      2.一個Runloop中可以有多個mode,一個mode里面又可以有多個source\observer\timer等等
      3.每次runloop啟動的時候,只能指定一個mode,這個mode被稱為該Runloop的當前mode
      4.如果需要切換mode,只能先退出當前Runloop,再重新指定一個mode進入
      5.這樣做主要是為了分割不同組的定時器等,讓他們相互之間不受影響
      6.系統默認注冊了5個mode
          a.kCFRunLoopDefaultMode:App的默認Mode,通常主線程是在這個Mode下運行
          b.UITrackingRunLoopMode:界面跟蹤 Mode,用于 ScrollView 追蹤觸摸滑動,保證界面滑動時不受其他 Mode 影響
          c.UIInitializationRunLoopMode: 在剛啟動 App 時第進入的第一個 Mode,啟動完成后就不再使用
          d.GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統事件的內部 Mode,通常用不到
          e.kCFRunLoopCommonModes: 這是一個占位用的Mode,不是一種真正的Mode
    
  • CFRunloopTimerRef

(1)NSTimer相關代碼

/*
    說明:
    (1)runloop一啟動就會選中一種模式,當選中了一種模式之后其它的模式就都不鳥。一個mode里面可以添加多個NSTimer,也就是說以后當創建NSTimer的時候,可以指定它是在什么模式下運行的。
    (2)它是基于時間的觸發器,說直白點那就是時間到了我就觸發一個事件,觸發一個操作。基本上說的就是NSTimer
    (3)相關代碼
*/
- (void)timer2
{
    //NSTimer 調用了scheduledTimer方法,那么會自動添加到當前的runloop里面去,而且runloop的運行模式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];

    //定時器添加到UITrackingRunLoopMode模式,一旦runloop切換模式,那么定時器就不工作
    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];

    //定時器添加到NSDefaultRunLoopMode模式,一旦runloop切換模式,那么定時器就不工作
    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

    //占位模式:common modes標記
    //被標記為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中的定時器

//0.創建一個隊列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

    //1.創建一個GCD的定時器
    /*
     第一個參數:說明這是一個定時器
     第四個參數:GCD的回調任務添加到那個隊列中執行,如果是主隊列則在主線程執行
     */
    dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);

    //2.設置定時器的開始時間,間隔時間以及精準度

    //設置開始時間,三秒鐘之后調用
    dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,3.0 *NSEC_PER_SEC);
    //設置定時器工作的間隔時間
    uint64_t intevel = 1.0 * NSEC_PER_SEC;

    /*
     第一個參數:要給哪個定時器設置
     第二個參數:定時器的開始時間DISPATCH_TIME_NOW表示從當前開始
     第三個參數:定時器調用方法的間隔時間
     第四個參數:定時器的精準度,如果傳0則表示采用最精準的方式計算,如果傳大于0的數值,則表示該定時切換i可以接收該值范圍內的誤差,通常傳0
     該參數的意義:可以適當的提高程序的性能
     注意點:GCD定時器中的時間以納秒為單位(面試)
     */

    dispatch_source_set_timer(timer, start, intevel, 0 * NSEC_PER_SEC);

    //3.設置定時器開啟后回調的方法
    /*
     第一個參數:要給哪個定時器設置
     第二個參數:回調block
     */
    dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
        NSLog(@"------%@",[NSThread currentThread]);
    });

    //4.執行定時器
    dispatch_resume(timer);

    //注意:dispatch_source_t本質上是OC類,在這里是個局部變量,需要強引用
    self.timer = timer;

  • CFRunloopSourceRef

      1.是事件源也就是輸入源,有兩種分類模式;
        一種是按照蘋果官方文檔進行劃分的
        另一種是基于函數的調用棧來進行劃分的(source0和source1)。
      2.具體的分類情況
          (1)以前的分法
              Port-Based Sources
              Custom Input Sources
              Cocoa Perform Selector Sources
    
          (2)現在的分法
              Source0:非基于Port的
              Source1:基于Port的
      3.可以通過打斷點的方式查看一個方法的函數調用棧
    
  • CFRunLoopObserverRef

(1)CFRunLoopObserverRef是觀察者,能夠監聽RunLoop的狀態改變

(2)如何監聽

 //創建一個runloop監聽者
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(),kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {

        NSLog(@"監聽runloop狀態改變---%zd",activity);
    });

    //為runloop添加一個監聽者
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);

    CFRelease(observer);

(3)監聽的狀態

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),   //即將進入Runloop
    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),    //即將處理NSTimer
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),   //即將處理Sources
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),   //即將進入休眠
    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),    //剛從休眠中喚醒
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7),            //即將退出runloop
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU   //所有狀態改變
};
  • 1.9 Runloop運行邏輯
4.png

3.png

2.Runloop應用

1)NSTimer
2)ImageView顯示:控制方法在特定的模式下可用
3)PerformSelector
4)常駐線程:在子線程中開啟一個runloop
5)自動釋放池
    第一次創建:進入runloop的時候
    最后一次釋放:runloop退出的時候
    其它創建和釋放:當runloop即將休眠的時候會把之前的自動釋放池釋放,然后重新創建一個新的釋放池

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