RunLoop

RunLoop概述

什么是RunLoop

RunLoop從字面意思看是運(yùn)行循環(huán),跑圈的意思,實(shí)際蘋果為了方便理解也大體上就是這個(gè)意思
RunLoop的基本作用:
- 1.保持程序的持續(xù)你運(yùn)作,處理各種事件(觸摸事件,定時(shí)器事件,監(jiān)聽事件等)
- 2.節(jié)省CPU資源,提高程序性能,有事件做事件,沒事休息
- 3.RunLoop只要在運(yùn)行的過程中就會不斷的去查看有沒有事情可以做,但是如果根本就沒有各種事件的對象,也就是RunLoop里面的mode沒有任何屬性的話,RunLoop一跑起來就會結(jié)束
RunLoop的大致的簡單代碼

int main(int argc, char * argv[]) {
    BOOL running = YES;
    do {
        //執(zhí)行各種任務(wù),處理事件
    } while (running);
    return 0;
}

由于main函數(shù)里面調(diào)用了UIApplicationMain的函數(shù),而這個(gè)函數(shù)內(nèi)就會啟動一個(gè)RunLoop,并且這個(gè)RunLoop是跟主線程相關(guān)聯(lián)的,所以程序不會馬上退出,會保持運(yùn)行下去

RunLoop對象

在ios中可以通過兩個(gè)api來訪問RunLoop
- NSRunLoop(Foundation框架下)和CFRunLoopRef(Core Foundation框架下)
- NSRunLoop是oc層面的,是對CFRunLoopRef進(jìn)行了包裝,網(wǎng)上會有CFRunLoopRef的源碼,下載地址: http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/
RunLoop與線程的關(guān)系:每一個(gè)線程都會有唯一一個(gè)RunLoop與之對應(yīng),實(shí)際內(nèi)部是以字典的形式管理,主線程的RunLoop已經(jīng)自己創(chuàng)建好了,子線程的需要手動創(chuàng)建,創(chuàng)建好的RunLoop會一直存在,直到對應(yīng)線程結(jié)束才會銷毀

    //獲得當(dāng)前線程的RunLoop對象
    [NSRunLoop currentRunLoop];
    //獲取主線程的RunLoop對象
    [NSRunLoop mainRunLoop];

RunLoop的五個(gè)類

Core Foundation中關(guān)于RunLoop的5個(gè)類

CFRunLoopRef(RunLoop類)
CFRunLoopModeRef
CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopModeRef

CFRunLoopModeRef代表RunLoop的運(yùn)行模式,一個(gè)RunLoop可以有許多個(gè)mode,每一個(gè)mode又可以有許多個(gè)Source/Timer/Observer
每次RunLoop啟動時(shí)，只能指定其中一個(gè) Mode，這個(gè)Mode被稱作 CurrentMode
如果需要切換Mode，只能退出Loop，再重新指定一個(gè)Mode進(jìn)入
這樣做主要是為了分隔開不同組的Source/Timer/Observer，讓其互不影響
系統(tǒng)默認(rèn)注冊了5個(gè)Mode:
- kCFRunLoopDefaultMode：App的默認(rèn)Mode，通常主線程是在這個(gè)Mode下運(yùn)行
- UITrackingRunLoopMode：界面跟蹤 Mode，用于 ScrollView 追蹤觸摸滑動，保證界面滑動時(shí)不受其他 Mode 影響
- UIInitializationRunLoopMode: 在剛啟動 App 時(shí)第進(jìn)入的第一個(gè) Mode，啟動完成后就不再使用
- GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統(tǒng)事件的內(nèi)部 Mode，通常用不到
- kCFRunLoopCommonModes: 這是一個(gè)占位用的Mode，不是一種真正的Mode

//schedule方法會默認(rèn)把timer的事件加入RunLoop中,timerWith的方法不會
    //RunLoop在運(yùn)行中只會指定一個(gè)mode,若果切換模式要停止RunLoop,并重新開始新的模式下的RunLoop
    [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(shí)器默認(rèn)只運(yùn)行在NSDefaultRunLoopMode下，一旦RunLoop進(jìn)入其他模式，這個(gè)定時(shí)器就不會工作
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    // 定時(shí)器會跑在標(biāo)記為common modes的模式下
    // 標(biāo)記為common modes的模式：UITrackingRunLoopMode和kCFRunLoopDefaultMode
    //如果mode設(shè)置為common,那么表示定時(shí)器在這兩個(gè)mode下都可以跑
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
    - (void)run
{
    NSLog(@"----run");
}

CFRunLoopSourceRef

CFRunLoopSourceRef被稱為事件源,輸入源,也就是RunLoop所處理的觸摸事件
對于CFRunLoopSourceRef,我們可以有兩種不同的分類方法
1.按照蘋果官方文檔分類
- Port-Based Sources:基于端口的,通過內(nèi)核發(fā)布的
- Custom Input Sources:自定義的輸入源
- Cocoa Perform Selector Sources:處理Perform開頭的方法,也就是所有Perform方法都是通過這個(gè)輸入源來處理的
2.按照函數(shù)調(diào)用棧分類
- Source0:非基于Port的
- Source1:基于Port,通過內(nèi)核和其他線程通訊的,接收或者分發(fā)系統(tǒng)的事件
下面的圖就是函數(shù)調(diào)用棧:程序一啟動就會在底層調(diào)用許多函數(shù),自下而上,最后才在當(dāng)前方法的控制器中調(diào)用當(dāng)前方法,而且我們也可以看出這個(gè)函數(shù)調(diào)用棧是隸屬于一個(gè)線程的,而這個(gè)線程是隸屬于RunLoop的

3.png

CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopObserverRef是觀察者,在RunLoop中是用來監(jiān)聽RunLoop的狀態(tài)變化的

- (void)observer
{
    // 創(chuàng)建observer(創(chuàng)建CFRunLoopObserverRef必須用到CF庫)
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
    //在這個(gè)block中可以看到RunLoop的活動狀態(tài),CFRunLoopActivity就是RunLoop的狀態(tài)
        NSLog(@"----監(jiān)聽到RunLoop狀態(tài)發(fā)生改變---%zd", activity);
    });

    // 添加觀察者：監(jiān)聽RunLoop的狀態(tài)
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);

    // 釋放Observer(由于是CF框架下得,不是oc的框架,所以要手動釋放)
    CFRelease(observer);
    //CFRunLoopActivity的枚舉值
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),//值是1,即將進(jìn)入RunLoop
    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),//值是2,即將處理Timer事件
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),//值是4,即將處理source事件
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),//值是32,即將進(jìn)入休眠狀態(tài)
    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),//值是64,從休眠中喚醒
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7),//值是128,即將退出RunLoop
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU//所有狀態(tài)
}

總結(jié)RunLoop

官方給出的RunLoop運(yùn)行邏輯:

4.png

網(wǎng)友自行整理的RunLoop運(yùn)行邏輯:

2.png

RunLoop實(shí)踐

模擬場景:假如我們想創(chuàng)建一個(gè)線程,讓他處理完事情之后一直不死,然后去監(jiān)聽我們需要監(jiān)聽的事件,例如(我們會在退出程序到后臺,繼續(xù)監(jiān)聽某些事件的觸發(fā),但是又不想在主線程),
第一步:這時(shí)有些開發(fā)者會想到,我們可以直接搞一個(gè)屬性來強(qiáng)引用這個(gè)線程,如下

/** 線程對象 */
@property (nonatomic, strong) NSThread *thread;
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //創(chuàng)建線程,讓他執(zhí)行run方法
    self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    [self.thread start];
}
- (void)run
{
    //這個(gè)方法會走
    NSLog(@"----------run----%@", [NSThread currentThread]);
}
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    //執(zhí)行完run方法之后我們在觸摸方法中,把test方法丟給我們創(chuàng)建的線程
    [self performSelector:@selector(test) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}
- (void)test
{
    //這時(shí)我們發(fā)現(xiàn)這個(gè)方法根本沒有打印,因?yàn)榫€程執(zhí)行完run方法就已經(jīng)死了,即使有強(qiáng)引用系統(tǒng)也不允許,我們也可以搞一個(gè)類繼承NSThread,重寫dealloc去看看線程到底有沒有銷毀,
    NSLog(@"----------test----%@", [NSThread currentThread]);
}

第二步:既然我們創(chuàng)建的線程死了,那我們就可以不讓他死,然后我們修改了代碼

- (void)run
{
    //在上面的基礎(chǔ)上,我們在run這個(gè)方法中這樣寫
    NSLog(@"----------run----%@", [NSThread currentThread]);
    //搞一個(gè)死循環(huán),一直死不了
    while (1);
    //但是我們發(fā)現(xiàn)這行打印的代碼一直沒有執(zhí)行,線程已經(jīng)卡死在上面的while循環(huán)了,
    NSLog(@"---------");
}

第三步:這時(shí)我們想到了主線程,我們可以模仿主線程的設(shè)計(jì)思路去創(chuàng)建出一個(gè)RunLoop來完成我們的任務(wù)

/** 線程對象 */
@property (nonatomic, strong) NSThread *thread;
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //創(chuàng)建線程,讓他執(zhí)行run方法
    self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    [self.thread start];
}
- (void)run
{
    //這里我們一定要添加一個(gè)source或者timer,如果不添加RunLoop跑完一圈就沒有任何可以讓他來監(jiān)聽的對象了,所以就會死掉,如果有source或者timer,就有這樣的機(jī)會讓RunLoop監(jiān)聽,有source或者timer的時(shí)候卻沒有事件的觸發(fā),RunLoop就在休息狀態(tài),所以有source或者timer不代表RunLoop一定在運(yùn)行,但是沒有RunLoop一定會死
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    //RunLoop一直在跑,并且監(jiān)聽當(dāng)前線程的各種事件
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    NSLog(@"----------run----%@", [NSThread currentThread]);
}
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    //執(zhí)行完run方法之后我們在觸摸方法中,把test方法丟給我們創(chuàng)建的線程
    [self performSelector:@selector(test) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}
- (void)test
{
    //所以這個(gè)時(shí)候我們點(diǎn)擊屏幕就會來到這個(gè)方法,點(diǎn)一次觸發(fā)一次,一直在監(jiān)聽,不點(diǎn)擊的時(shí)候RunLoop在休息
    NSLog(@"----------test----%@", [NSThread currentThread]);
}

第四步:有的開發(fā)者這樣修改了代碼

- (void)run
{
    //不去創(chuàng)建source,搞一個(gè)死循環(huán)讓RunLoop強(qiáng)制不死,就會去監(jiān)聽,
    NSLog(@"----------run----%@", [NSThread currentThread]);
    while (1) {
        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    }
    NSLog(@"---------");
    //測試結(jié)果發(fā)現(xiàn)這樣確實(shí)和上面的做法得到的效果一樣
    //注意:我們來分析以下兩個(gè)方法的本質(zhì)區(qū)別,這個(gè)做法是強(qiáng)制讓RunLoop不死,一直在跑,及時(shí)沒有任何事件觸發(fā),RunLoop也沒有休息,所以這種做法比較耗客戶端的性能,而步驟三中的做法如果沒有任何事件觸發(fā),RunLoop處于休息狀態(tài),所以更好
}

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