iOS-多線程?RunLoop

什么是RunLoop

  • 從字面意思看
  • 運行循環
  • 跑圈
  • 基本作用
  • 保持程序的持續運行
  • 處理App中的各種事件(比如觸摸事件、定時器事件、Selector事件)
  • 節省CPU資源,提高程序性能:該做事時做事,該休息時休息
    ......

如果沒有RunLoop
int main(int argc, char * argv[]) {
NSLog(@"execute main function");
return 0;
}

  • 沒有RunLoop的情況下
  • 第3行后程序就結束了

如果有了RunLoop
int main(int argc, char * argv[]) {
BOOL running = YES;
do {
// 執行各種任務,處理各種事件
// ......
} while (running);
return 0;
}

  • 有RunLoop的情況下
  • 由于main函數里面啟動了個RunLoop,所以程序并不會馬上退出,保持持續運行狀態

main函數中的RunLoop

  int main(int argc, char * argv[]) {
  @autoreleasepool{
         return UIApplicationMain(argc,argv,nil,NSStringFromClass([AppDelegate class]));
      }
  }
  • 第14行代碼的UIApplicationMain函數內部就啟動了一個RunLoop
  • 所以UIApplicationMain函數一直沒有返回,保持了程序的持續運行
  • 這個默認啟動的RunLoop是跟主線程相關聯的

RunLoop對象

  • iOS中有2套API來訪問和使用RunLoop

  • Foundation

  • NSRunLoop

  • Core Foundation

  • CFRunLoopRef

  • NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表著RunLoop對象

  • 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)

RunLoop與線程

  • 每條線程都有唯一的一個與之對應的RunLoop對象
  • 主線程的RunLoop已經自動創建好了,子線程的RunLoop需要主動創建
  • RunLoop在第一次獲取時創建,在線程結束時銷毀

獲得RunLoop對象

  • Foundation
    [NSRunLoop currentRunLoop]; // 獲得當前線程的RunLoop對象
    [NSRunLoop mainRunLoop]; // 獲得主線程的RunLoop對象

  • Core Foundation
    CFRunLoopGetCurrent(); // 獲得當前線程的RunLoop對象
    CFRunLoopGetMain(); // 獲得主線程的RunLoop對象

RunLoop相關類

  • Core Foundation中關于RunLoop的5個類
  • CFRunLoopRef
  • CFRunLoopModeRef
  • CFRunLoopSourceRef
  • CFRunLoopTimerRef
  • CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopModeRef

  • CFRunLoopModeRef代表RunLoop的運行模式
  • 一個 RunLoop 包含若干個 Mode,每個Mode又包含若干個Source/Timer/Observer
  • 每次RunLoop啟動時,只能指定其中一個 Mode,這個Mode被稱作 CurrentMode
  • 如果需要切換Mode,只能退出Loop,再重新指定一個Mode進入
  • 這樣做主要是為了分隔開不同組的Source/Timer/Observer,讓其互不影響
  • 系統默認注冊了5個Mode:
  • kCFRunLoopDefaultMode:App的默認Mode,通常主線程是在這個Mode下運行
  • 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
  • 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
  • GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統事件的內部 Mode,通常用不到
  • kCFRunLoopCommonModes: 這是一個占位用的Mode,不是一種真正的Mode

CFRunLoopSourceRef

  • CFRunLoopSourceRef是事件源(輸入源)
  • 以前的分法
    Port-Based Sources
    Custom Input Sources
    Cocoa Perform Selector Sources
  • 現在的分法
    Source0:非基于Port的
    Source1:基于Port的

CFRunLoopTimerRef

  • CFRunLoopTimerRef是基于時間的觸發器
  • 基本上說的就是NSTimer

CFRunLoopObserverRef

  • CFRunLoopObserverRef是觀察者,能夠監聽RunLoop的狀態改變
  • 可以監聽的時間點有以下幾個

RunLoop官方處理邏輯方式

Run Loop的事件隊列
每次運行Run Loop,線程的Run Loop對會自動處理之前未處理的消息,并通知相關的觀察者。具體的順序如下:
1.通知觀察者Run Loop已經啟動
2.通知觀察者任何即將要開始的定時器
3.通知觀察者任何即將要啟動的非基于端口的源
4.啟動任何準備好的非基于端口的源
5.如果基于端口的源準備好并處于等待狀態,立即啟動;并進入步驟9
6.通知觀察者線程進入休眠
7.將線程置于休眠直至下列任一事件發生:

  • 某一事件到達基于端口的源
  • 定時器的啟動
  • Run Loop設置的時間已經超時
  • Run Loop被顯示喚醒

8.通知觀察者線程即將被喚醒
9.處理未處理的事件

  • 如果用戶定義的定時器啟動,處理定時器事件并重啟Run Loop。再轉入步驟2
  • 如果輸入源啟動,傳遞相應的消息
  • 如果Run Loop被顯示喚醒而且時間還沒有超時,重啟Run Loop。再轉入步驟2

10.通知觀察者Run Loop結束

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