快速理解RunLoop

RunLoop是線程相關的基礎框架的一部分。
作用:它可以保持程序的運行;處理各種事件(觸摸事件、定時器事件、Selector事件);節省CPU資源,提高程序性能,有事情就做事情,沒事情就休息。
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,那么相當內部有了一個死循環,能夠保證程序的持續運行

一.RunLoop的基礎知識

  1. 一條線程對應一個RunLoop
  2. 主線程的RunLoop默認已經創建好了,而子線程的需要我們自己手動創建
  3. 一個NSRunLoop/CFRunLoopRef,就代表一個RunLoop對象
  4. 如何獲取當前線程對應的RunLoop對象,currentRunLoop/CFRunLoopGetCurrent
  5. 如何獲取主線程對應的RunLoop對象,mainRunLoop/CFRunLoopGetMain
  6. 只要線程結束了, 那么與之對應的RunLoop對象也會被釋放
    ** 注意點**:如果想給子線程添加Runloop,不能直接alloc init ,只需要調用currentRunLoop方法,[NSRunLoop currentRunLoop ];系統就會自動創建一個RunLoop,添加到當前線程中

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)



    注意點:a.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。
    b.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。
    c.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。

蘋果官方文檔:!https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Conceptual/Multithreading/RunLoopManagement/RunLoopManagement.html
CFRunLoopRef開源代碼下載地址:!http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/

RunLoop與線程

  1. 一條RunLoop對應一條唯一的線程
    如何讓子線程不死?給這條子線程開啟一個RunLoop
  2. RunLoop的創建:主線程的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

RunLoop相關類
(1)RunLoop的運行原理

(2)五個相關類
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與相關類之間的關系


(4)RunLoop要運行,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不能選定。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
    a.以前的分法
    Port-Based Sources
    Custom Input Sources
    Cocoa Perform Selector Sources
    b.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
};

Runloop運行邏輯


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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