進階之路必讀-RunLoop

什么是RunLoop

RunLoop從字面意思上理解,就是運行循環的意思,它的基本作用就是保持程序的持續運行,處理App中的比如觸摸、定時、Selector等等事件。RunLoop可以節省CPU的資源,提高程序的性能等等作用。

如果沒有RunLoop

1. int main(int agrc,char *argv[]){
2.      NSLog(@"execute main function");//程序開始
3.      return 0;//程序結束
4. }

如果有了RunLoop

1. int main(int argc,char *argv[]){
2.      BOOL running = YES;
3.      do{
4.      //處理各種任務,處理各種事件
5.      while(running);
6.      return 0;
7. }}
  • 在有了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推出,保持持續運行狀態

main函數中的RunLoop

1. int main(int agrc,char *argv[]){
2.      @autoreleasepool{
3.          return UIApplicationMain(argc,argv,nil,NSStringFromClass*([AppDelegate class]));
4.      }
5. }
  • 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是跟主線程相關連的

RunLoop對象

  • iOS中有兩套API來訪問和使用RunLoop
    • Foundation -> NSRunLoop
    • Core Foundation -> CFRunLoopRef
  • NSRunLoop和CFRunLoop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)
  • 每一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

獲取RunLoop對象

  • Fundation
    • [NSRunLoop currentRunLoop];//獲取當前線程的RunLoop對象
    • [NSRunLoop mainRunLoop];//獲取主線程的RunLoop對象
  • Core Foundation
    • CFRunLoopGetCurrent();//獲取當前線程的RunLoop對象
    • CFRunLoopGetMain();//獲得主線程的RunLoop對象

RunLoop的相關類

  • Core Foundation中關于RunLoop的5個類
    1. CFRunLoopRef
    2. CFRunLoopModeRef
    3. CFRunLoopSourceRef
    4. CFRunLoopTimerRef
    5. CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopModeref

  • CFRunLoopModeRef代表RunLoop的運行模式
  • 一個RunLoop包含著若干個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,在重新制定一個Mode進入
  • 這樣做主要是為了分隔開不同組的Source/Timer/Observe,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時第一次進入的第一個Mode,啟動完成之后就不再使用
    • 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)
    • Source0:非基于Port
    • Source1:基于Port

CFRunLoopTimerRef

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

CFRunLoopObserRef

  • CFRunLoopObserverRef是觀察者,能夠監聽RunLoop的狀態改變

  • 可以監聽的時間點有一下幾個

      typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
          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
      };
    

RunLoop處理邏輯

官方版

  • 每次運行RunLoop,你的線程的RunLoop會自動處理之前未處理的消息,并通知相關的觀察者。具體如下:
    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,并且進入步驟9
    6. 通知觀察者線程進入休眠
    7. 將線程置于休眠直到任意下面的事情發生:
      • 某一事件到達基于端口的源
      • 定時器啟動
      • run loop設置的時間已經超時
      • run loop被嫻熟喚醒
    8. 通知觀察者線程將被喚醒
    9. 處理未處理的事件
      • 如果用戶定義的定時器被啟動,處理定時器事件并重啟。進入步驟2
      • 如果處理輸入源啟動,傳遞相應的消息
      • 如果run loop被顯示喚醒而且時間還沒超過,重啟run loop。進入步驟2
    10. 通知觀察者run loop結束

網友整理版

RunLoop小節

  • RunLoop整理:
    1. 從字面意思看:運行循環、跑圈,其實它內部就是do-while循環,就這個循環內部不斷地處理各種任務(比如Source、Timer、Observer)。
    2. 一個線程對應一個RunLoop,主線程的RunLoop默認已經啟動,子現場的RunLoop得手動啟動。
    3. RunLoop只能選擇一個模式Mode啟動,如果當前Mode中沒有任何Source、Timer、Observer,那么就直接退出RunLoop
  • 自動釋放池什么時候釋放?(在RunLoop睡眠之前釋放(kCFRunLoopBeforeWaiting))
  • RunLoop如何使用于應用場景
    1. 讓一個子線程不進入消亡狀態,等待從其它線程發來消息,處理其它事情
    2. 在子線程中開啟一個定時器
    3. 在子線程中長期監控一些行為
    4. 可以控制定時器在哪種模式下運行
    5. 可以讓某些事件(行為、任務)在特定模式下執行
    6. 可以添加Observer監聽RunLoop的狀態,比如監聽點擊事件的處理(在所有點擊事件致前做點事情)
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