RunLoop與多線程的原理和使用

  • RunLoop
    1.事件接收和分發機制的實現
    2.處理App中的各種事件(比如觸摸事件、定時器事件、selector事件)
    3.節省CPU資源,提高程序性能(該做事時做事,該休息時休息)

RunLoop與多線程是一一對應的,但是線程在創建的時候是沒有RunLoop的,如果不獲取,會一直沒有,必須你主動去獲取。但是在線程結束時,RunLoop也跟著銷毀了。如果在某個線程對你的RunLoop進行某些操作時,必須在線程結束之前進行操作。在程序中有一個主RunLoop,管理程序的生死,具體在UIApplicationMain中執行

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        //程序開始執行
        NSLog(@"--------start---------");
        int result;
        //這里會一直執行,相當死循環
        result = UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
        //程序結束才會執行
        NSLog(@"--------end----------");
        return result;
    }
}

如何獲取RunLoop對象?
iOS提供了兩套API對RunLoop進行訪問或使用,分別是CFRunLoopRef和NSRunLoop
1.CFRunLoopRef 是在CoreFoundation框架內,提供純C函數的API,所有api都是線程安全的
2.NSRunLoop 是基于CFRunLoopRef封裝的,提供面向對象的API,是線程不安全的

獲取方式
1.CFRunLoopRef

CFRunLoopGetCurrent( );
CFRunLoopGetMain( );

2.RunLoop

[NSRunLoop currentRunLoop];
[NSRunLoop mainRunLoop];

//相關的五個類

1、CFRunLoopRef

代表一個runloop對象

2、CFRunLoopModeRef

  • 代表runloop運行模式
    1.一個runloop包含若干個mode,每個mode包含若干個timer/source/observer
    2.每個runloop啟動時,只能指定一個mode,如果需要切換mode,只能退出loop,再重新指定一個mode進入
    3.同一時刻只能進行一種模式
  • 蘋果內部提供了五種模式
    1.KCFRunLoopDefaultMode(NSDefaultRunLoopMode)
    APP的默認模式,主線程在這個模式運行
    2.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
    //這個通常用不到
    3.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
    //這個通常用不到
    4.GSEventReceiveRunLoopMode
    接受系統事件的內部 Mode
    5.kCFRunLoopCommonModes
    這是一個占位用的Mode,這個的話用語言很難表達,后面會看到實例中會使用到這里,大家仔細體會

3、CFRunLoopSourceRef

1.用來管理所有事件的事件源,包括自定義的事件,系統自帶的事件
2.Source有兩個版本:Source0 和 Source1
1、Source0:為用戶主動觸發的事件
2、Source1:通過內核和其他線程相互發送消息

4、CFRunLoopTimerRef

1、基本上說的就是NSTimer,基本用法如下實例標示

5、CFRunLoopObserverRef

1.用來監聽RunLoop的狀態改變
2.狀態列表

    kCFRunLoopEntry         = (1UL << 0), // 即將進入Loop
    kCFRunLoopBeforeTimers  = (1UL << 1), // 即將處理 Timer
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 即將處理 Source
    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Loop
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU //所有狀態

一個 RunLoop 有很多 Mode ,一個 Mode 里面有很多得 Source/Timer/Observer ,但是同一時刻只能進行一種模式。


RunLoop內部結構圖@2x.png
  • CFRunLoopTimerRef
//在原來使用time的時候,我們是直接這樣寫的,它是直接添加到RunLoop的DefaultMode模式中去得,
如果我們去滑動scrollview的時候,也就是說我們現在操作的是RunLoop的Tracking,因為在前面我們
并沒有把time添加到Tracking中去,那么滑動的時候是不會輸出的
 NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(timerAction:) userInfo:nil repeats:YES];
//UITrackingRunLoopMode 當滑動scrollview時,timer也會調用
 [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];

補充:
關于定時器的話是有兩種的一個是NSTime,但是它是會受RunLoop的模式所影響的,一個是GCD的定時器,它呢是不受RunLoop的模式所影響的,這里的話留給大家一個引子(GCD的定時器是如何不受RunLoop模式的影響),這個也是公司一般很愛問的一個問題。

- (void)showGCDTimer
{
    //GCD一次延時操作
//    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(6 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
//        NSLog(@"GCD一次延時操作");
//    });
    //GCD定時器
    //1.獲得隊列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    //2.創建一個定時器
    self.timer2 = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
    //3.設置定時器的各種屬性(啟動,間隔時間)
    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.設置回調(處理定時任務)
    __block int count = 0;
    dispatch_source_set_event_handler(self.timer2, ^{
        NSLog(@"------->GCD Timer");
        count++;
        if (count == 6) {
            //取消定時器
            dispatch_cancel(self.timer2);
            self.timer2 = nil;
        }
    });
    
    //5.啟動定時器
    dispatch_resume(self.timer2);
}
  • CFRunLoopObserverRef
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    /*
     第一個參數:指定如何給obsever分配存儲空間
     第二個參數:需要監聽的類型/kCFRunLoopAllActivities為全部
     第三個參數:是否每次都監聽
     第四個參數:優先級
     第五個參數:監聽狀態改變之后的回調函數
     */
    CFRunLoopObserverRef obsever = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        //        kCFRunLoopEntry         = (1UL << 0), // 即將進入Loop
        //        kCFRunLoopBeforeTimers  = (1UL << 1), // 即將處理 Timer
        //        kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 即將處理 Source
        //        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Loop
        //        kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU //所有狀態
        switch (activity) {
            case kCFRunLoopEntry:
                NSLog(@"即將進入Loop");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeTimers:
                NSLog(@"即將處理 Timer");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeSources:
                NSLog(@"即將處理 Source");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeWaiting:
                NSLog(@"即將進入休眠");
                break;
            case kCFRunLoopAfterWaiting:
                NSLog(@"剛從休眠中喚醒");
                break;
            case kCFRunLoopExit:
                NSLog(@"即將退出Loop");
                break;
            default:
                break;
        }
    });
    //給主線程的RunLoop添加一個觀察者
    /*
     第一個參數:需要給那個RunLoop添加觀察者
     第二個參數:需要添加的observer
     第三個參數:在那種模式下監聽
     */
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetMain(), obsever,kCFRunLoopDefaultMode );
    CFRelease(obsever);
}
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