iOS開(kāi)發(fā)-RunLoop的介紹

RunLoop簡(jiǎn)單介紹

  • RunLoop(運(yùn)行循環(huán))的作用

    • 保持程序的持續(xù)運(yùn)行(ios程序?yàn)槭裁茨芤恢被钪粫?huì)死)
    • 處理app中的各種事件（比如觸摸事件、定時(shí)器事件（NSTimer）、selector事件（performSelector）
    • 節(jié)省CPU資源，提高程序性能，有事情就做事情，沒(méi)事情就休息

  • 如果沒(méi)有Runloop,那么程序一啟動(dòng),函數(shù)main一執(zhí)行完,程序就會(huì)退出，那么應(yīng)用程序就什么都做不了。

  • Runloop就相當(dāng)于一個(gè)死循環(huán),在應(yīng)用程序的運(yùn)行過(guò)程中保證運(yùn)用程序的不死.

  • 那么保持運(yùn)用程序持續(xù)運(yùn)行的RunLoop是在什么地方開(kāi)啟的呢?它是在main函數(shù)中的UIApplicationMain中啟動(dòng)的.所以main函數(shù)就一直沒(méi)有返回值,程序就會(huì)一直運(yùn)行.這個(gè)默認(rèn)啟動(dòng)的RunLoop是跟主線程相關(guān)聯(lián)的.

  • RunLoop與線程的關(guān)系

    • 一個(gè)RunLoop對(duì)應(yīng)著一個(gè)線程,如果你想開(kāi)啟一條常駐線程(不死線程),可以在子線程中開(kāi)啟一個(gè)對(duì)應(yīng)的RunLoop就可以實(shí)現(xiàn)了.
    • RunLoop的創(chuàng)建:主線程Runloop系統(tǒng)已經(jīng)創(chuàng)建好了，子線程的runloop需要手動(dòng)創(chuàng)建
    • RunLoop的聲明周期:在第一次獲取RunLoop的時(shí)候創(chuàng)建,在線程結(jié)束的時(shí)候銷毀.

RunLoop的對(duì)象

  • 在iOS開(kāi)發(fā)中有兩套api來(lái)訪問(wèn)Runloop
    • foundation框架【NSRunloop】
    • core foundation框架【CFRunloopRef】
  • NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表著RunLoop對(duì)象,它們是等價(jià)的，可以互相轉(zhuǎn)換
  • NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一層OC包裝，所以要了解RunLoop內(nèi)部結(jié)構(gòu)，需要多研究CFRunLoopRef層面的API（Core Foundation層面）
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    //獲得當(dāng)前線程對(duì)應(yīng)的RunLoop
    NSRunLoop *currentRunLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    
    //獲取主線程的RunLoop
    NSRunLoop *mainRunLoop = [NSRunLoop mainRunLoop];
    
    NSLog(@"%@----%p", currentRunLoop, mainRunLoop);
    
    
    //當(dāng)前的RunLoop
    CFRunLoopRef current = CFRunLoopGetCurrent();
    
    //主線程對(duì)應(yīng)的RunLoop
    CFRunLoopRef main = CFRunLoopGetMain();
    
    //不同的語(yǔ)言環(huán)境下同一對(duì)象的地址不同
    NSLog(@"%p-----%p", current, main);
    
    //轉(zhuǎn)換
    NSLog(@"%p", mainRunLoop.getCFRunLoop);
    
    
    //子線程的RunLoop
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task) object:nil];
    [thread start];
}


- (void)task
{
    NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
    
    
    //子線程的runloop如何獲得
    //主線程對(duì)應(yīng)的runloop默認(rèn)已經(jīng)開(kāi)啟了,但是子線程的runloop需要我們主動(dòng)去創(chuàng)建
    NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    NSLog(@"%p----%p",runLoop, [NSRunLoop currentRunLoop]);
}

上面的注意點(diǎn):
1.開(kāi)一個(gè)子線程創(chuàng)建runloop,不是通過(guò)alloc init方法創(chuàng)建，而是直接通過(guò)調(diào)用currentRunLoop方法來(lái)創(chuàng)建，它本身是一個(gè)懶加載的。
2.在子線程中，如果不主動(dòng)獲取Runloop的話，那么子線程內(nèi)部是不會(huì)創(chuàng)建Runloop的。

Runloop相關(guān)類

  • 五個(gè)相關(guān)的類
    a.CFRunloopRef
    b.CFRunloopModeRef【Runloop的運(yùn)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(jiān)聽(tīng)者）】
  • Runloop運(yùn)行原理圖
Snip20160408_21.png
  • Runloop和相關(guān)類之間的關(guān)系圖
Snip20160408_22.png

  • CFRunloopModeRef
    Runloop要想跑起來(lái)，它的內(nèi)部必須要有一個(gè)mode,這個(gè)mode里面必須有source\observer\timer，至少要有其中的一個(gè)。
    01.CFRunloopModeRef代表著Runloop的運(yùn)行模式
    02.一個(gè)Runloop中可以有多個(gè)mode,一個(gè)mode里面又可以有多個(gè)source\observer\timer等等
    03.每次runloop啟動(dòng)的時(shí)候，只能指定一個(gè)mode,這個(gè)mode被稱為該Runloop的當(dāng)前mode
    04.如果需要切換mode,只能先退出當(dāng)前Runloop,再重新指定一個(gè)mode進(jìn)入
    05.這樣做主要是為了分割不同組的定時(shí)器等，讓他們相互之間不受影響
    06.系統(tǒng)默認(rèn)注冊(cè)了5個(gè)mode
    a.kCFRunLoopDefaultMode：App的默認(rèn)Mode，通常主線程是在這個(gè)Mode下運(yùn)行--kCFRunLoopDefaultMode ==== NSDefaultRunLoopMode
    b.UITrackingRunLoopMode：界面跟蹤 Mode，用于 ScrollView 追蹤觸摸滑動(dòng)，保證界面滑動(dòng)時(shí)不受其他 Mode 影響
    c.UIInitializationRunLoopMode: 在剛啟動(dòng) App 時(shí)第進(jìn)入的第一個(gè) Mode，啟動(dòng)完成后就不再使用
    d.GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統(tǒng)事件的內(nèi)部 Mode，通常用不到
    e.kCFRunLoopCommonModes: 這是一個(gè)占位用的Mode，不是一種真正的Mode---NSRunLoopCommonModes

  • CFRunloopTimerRef
    1.NSTimer相關(guān)代碼

            /*
                說(shuō)明：
                （1）runloop一啟動(dòng)就會(huì)選中一種模式，當(dāng)選中了一種模式之后其它的模式就都不鳥(niǎo)。一個(gè)mode里面可以添加多個(gè)NSTimer,也就是說(shuō)以后當(dāng)創(chuàng)建NSTimer的時(shí)候，可以指定它是在什么模式下運(yùn)行的。
                （2）它是基于時(shí)間的觸發(fā)器，說(shuō)直白點(diǎn)那就是時(shí)間到了我就觸發(fā)一個(gè)事件，觸發(fā)一個(gè)操作?；旧险f(shuō)的就是NSTimer
                （3）相關(guān)代碼
            */
            - (void)timer2
            {
                //NSTimer 調(diào)用了scheduledTimer方法，那么會(huì)自動(dòng)添加到當(dāng)前的runloop里面去，而且runloop的運(yùn)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(shí)器添加到UITrackingRunLoopMode模式，一旦runloop切換模式，那么定時(shí)器就不工作
                //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];

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

                //占位模式：common modes標(biāo)記
                //被標(biāo)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(shí)器

           //0.創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列
            dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
            //1.創(chuàng)建一個(gè)GCD的定時(shí)器
            /*
             第一個(gè)參數(shù)：說(shuō)明這是一個(gè)定時(shí)器
             第四個(gè)參數(shù)：GCD的回調(diào)任務(wù)添加到那個(gè)隊(duì)列中執(zhí)行，如果是主隊(duì)列則在主線程執(zhí)行
             */
            dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
            //2.設(shè)置定時(shí)器的開(kāi)始時(shí)間，間隔時(shí)間以及精準(zhǔn)度
            //設(shè)置開(kāi)始時(shí)間，三秒鐘之后調(diào)用
            dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,3.0 *NSEC_PER_SEC);
            //設(shè)置定時(shí)器工作的間隔時(shí)間
            uint64_t intevel = 1.0 * NSEC_PER_SEC;
            /*
             第一個(gè)參數(shù)：要給哪個(gè)定時(shí)器設(shè)置
             第二個(gè)參數(shù)：定時(shí)器的開(kāi)始時(shí)間DISPATCH_TIME_NOW表示從當(dāng)前開(kāi)始
             第三個(gè)參數(shù)：定時(shí)器調(diào)用方法的間隔時(shí)間
             第四個(gè)參數(shù)：定時(shí)器的精準(zhǔn)度，如果傳0則表示采用最精準(zhǔn)的方式計(jì)算，如果傳大于0的數(shù)值，則表示該定時(shí)切換i可以接收該值范圍內(nèi)的誤差，通常傳0
             該參數(shù)的意義：可以適當(dāng)?shù)奶岣叱绦虻男阅?             注意點(diǎn)：GCD定時(shí)器中的時(shí)間以納秒為單位（面試）
             */
            dispatch_source_set_timer(timer, start, intevel, 0 * NSEC_PER_SEC);
            //3.設(shè)置定時(shí)器開(kāi)啟后回調(diào)的方法
            /*
             第一個(gè)參數(shù)：要給哪個(gè)定時(shí)器設(shè)置
             第二個(gè)參數(shù)：回調(diào)block
             */
            dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
                NSLog(@"------%@",[NSThread currentThread]);
            });
            //4.執(zhí)行定時(shí)器
            dispatch_resume(timer);
            //注意：dispatch_source_t本質(zhì)上是OC類，在這里是個(gè)局部變量，需要強(qiáng)引用
            self.timer = timer;
            GCD定時(shí)器補(bǔ)充
            /*
             DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER         定時(shí)響應(yīng)（定時(shí)器事件）
             DISPATCH_SOURCE_TYPE_SIGNAL        接收到UNIX信號(hào)時(shí)響應(yīng)
             DISPATCH_SOURCE_TYPE_READ          IO操作，如對(duì)文件的操作、socket操作的讀響應(yīng)
             DISPATCH_SOURCE_TYPE_WRITE         IO操作，如對(duì)文件的操作、socket操作的寫(xiě)響應(yīng)
             DISPATCH_SOURCE_TYPE_VNODE         文件狀態(tài)監(jiān)聽(tīng)，文件被刪除、移動(dòng)、重命名
             DISPATCH_SOURCE_TYPE_PROC          進(jìn)程監(jiān)聽(tīng),如進(jìn)程的退出、創(chuàng)建一個(gè)或更多的子線程、進(jìn)程收到UNIX信號(hào)
             下面兩個(gè)都屬于Mach相關(guān)事件響應(yīng)
                DISPATCH_SOURCE_TYPE_MACH_SEND
                DISPATCH_SOURCE_TYPE_MACH_RECV
             下面兩個(gè)都屬于自定義的事件，并且也是有自己來(lái)觸發(fā)
                DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_ADD
                DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_OR
             */

  • CFRunloopSourceRef
    1.是事件源也就是輸入源，有兩種分類模式；
    a.一種是按照蘋(píng)果官方文檔進(jìn)行劃分的
    b.另一種是基于函數(shù)的調(diào)用棧來(lái)進(jìn)行劃分的（source0和source1)

  • CFRunLoopObserverRef
    1.CFRunLoopObserverRef是觀察者，能夠監(jiān)聽(tīng)RunLoop的狀態(tài)改變
    2.如何監(jiān)聽(tīng)

 //創(chuàng)建一個(gè)runloop監(jiān)聽(tīng)者
CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(),kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {

     NSLog(@"監(jiān)聽(tīng)runloop狀態(tài)改變---%zd",activity);
});

  //為runloop添加一個(gè)監(jiān)聽(tīng)者
  CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer,     kCFRunLoopDefaultMode);
  //釋放監(jiān)聽(tīng)者
  CFRelease(observer)

3.監(jiān)聽(tīng)的狀態(tài)

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
                kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),   //即將進(jìn)入Runloop
                kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),    //即將處理NSTimer
                kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),   //即將處理Sources
                kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),   //即將進(jìn)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(tài)改變
            };

RunLoop邏輯處理

Snip20160408_23.png
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