RunLoop

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什么是RunLoop

  • 运行循环
  • 在程序运行过程中循环做一些事情
    • 某种 mode 下的 Source0/Source1/Timer/Observer
  • 保持程序的持续运行
  • 节省CPU资源，提高程序性能：该做事时做事，该休息时休息
  • 应用范围
    • 定时器(Timer)、PerformSelector
    • GCD Async Main Queue
    • 事件响应、手势识别、界面刷新
    • 网络请求
    • AutoreleasePool

RunLoop对象

  • iOS中有2套API来访问和使用RunLoop
    • Foundation: NSRunLoop
    • Core Foundation: CFRunLoopRef
  • NSRunLoop 和 CFRunLoopRef 都代表着RunLoop对象
    • NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一层OC包装

RunLoop与线程

  • 每条线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象
  • RunLoop保存在一个全局的Dictionary里，线程作为key，RunLoop作为value
  • 线程刚开始创建时并没有RunLoop对象，RunLoop会在第一次获取它时创建([NSRunLoop currentRunLoop])
  • RunLoop会在线程结束时候销毁
  • 主线程的RunLoop已经自动获取(创建)，子线程默认没有开启RunLoop

RunLoop相关的类

  • Core Foundation 中关于RunLoop的5个类
  • CFRunLoopRef
  • CFRunLoopModeRef
  • CFRunLoopSourceRef 事务
  • CFRunLoopTimerRef 定时器
  • CFRunLoopObServerRef 监听器
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// CFRunLoopRef
typedef struct __CFRunLoop * CFRunLoopRef;
struct __CFRunLoop {
    pthread_t _pthread;
    CFMutableSetRef _commonModes;
    CFMutableSetRef _commonModeItems;
    CFRunLoopModeRef _currentMode;  // 当前 mode
    CFMutableSetRef _modes;   // 存放 CFRunLoopModeRef 的集合
}

// CFRunLoopModeRef
typedef struct __CFRunLoopModeRef * CFRunLoopModeRef;
struct __CFRunLoopModeRef {
    CFStringRef _name;
    CFMutableSetRef _sources0;   // 存放 CFRunLoopSourceRef 的集合
    CFMutableSetRef _sources1;   // 存放 CFRunLoopSourceRef 的集合
    CFMutableArrayRef _obervers; // 存放 CFRunLoopObServerRef 的集合
    CFMutableArrayRef _timers;   // 存放 CFRunLoopTimerRef 的集合
}

CFRunLoopModeRef

  • CFRunLoopModeRef代表RunLoop的运行模式
  • 一个RunLoop包含若干个Mode，每个Mode又包含若干个Source0/Source1/Timer/Observer
  • RunLoop启动时只能选择其中一个Mode，作为currentMode
  • 如果需要切换Mode，只能退出当前Loop，再重新选择一个Mode进入
    • 不同组的Source0/Source1/Timer/Observer能分隔开来，互不影响(普通模式和滚动模式)
  • 如果Mode里没有Source0/Source1/Timer/Observer，RunLoop就会立马退出
  • 常见的2中Mode
    • KCFRunLoopDefaultMode(NSDefaultRunLoopMode)：App的默认Mode，通常主线程是在这个Mode下运行
    • UITrackingRunLoopMode：界面跟踪Mode，用户ScrollView追中触摸滑动，保证界面滑动时不受其他Mode影响
  • kCFRunLoopCommonModes 默认包括 KCFRunLoopDefaultMode 和 UITrackingRunLoopMode

CFRunLoopSourceRef

Source0

  • 触摸事件处理(CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION)
  • performSelector:onThread:

Source1

  • 基于Port(端口)的线程通信(多线程通信)
  • 系统事件捕捉(事件通过Source1捕捉，分发到Source0处理)

CFRunLoopTimerRef

  • NSTimer
  • performSelector:withObject:afterDelay:

CFRunLoopObServerRef

  • 用于监听RunLoop的状态
  • UI刷新(BeforeWaiting)
  • autorelease pool(BeforeWaiting)

RunLoop 状态

  • kCFRunLoopEntry 即将进入Loop
  • kCFRunLoopBeforeTimers 即将处理Timer
  • kCFRunLoopBeforeSources 即将处理Sources
  • kCFRunLoopBeforewaiting 即将进入休眠
  • kCFRunLoopAfterwaiting 刚从休眠中唤醒
  • kCFRunLoopExit 即将退出Loop

RunLoop的运行逻辑

  1. 通知Observers：进入Loop
  2. 通知Observers：即将处理Timers
  3. 通知Observers：即将处理Sources
  4. 处理Blocks
  5. 处理Source0
  6. 如果存在Source1，跳转到第8步
  7. 通知Observers：开始休眠(等待消息唤醒) // 线程阻塞 通过match_msg 内核层面API
  8. 通知Observers：结束休眠(被某个消息唤醒)
    8.1 处理Timer
    8.2 处理GCD Async To Main Queue
    8.3 处理Source1
  9. 处理Blocks
  10. 根据前面的执行结果，决定如果操作
    10.1 有可能回到第2步
    10.2 退出Loop
  11. 通知Observers：退出Loop