07.RunLoop

Run loop相当于 win32 里面的消息循环机制，它可以让你根据事件/消息（鼠标消息，键盘消息，触摸事件，计时器消息等）来调度线程。

比如：在触摸 UIView 时之所以能够激发 touchesBegan/touchesMoved 等等函数被调用。系统会自动为应用程序的主线程生成一个与之对应的 run loop 来处理其消息循环。让调用更加简单。也避免了繁琐，复杂的操作

一句话：Run loop是一种消息处理机制！

从字面意思看

  • 运行循环

  • 跑圈

基本作用

  • 保持程序的持续运行

  • 处理App中的各种事件（比如触摸事件、定时器事件、Selector事件）

  • 节省CPU资源，提高程序性能：该做事时做事，该休息时休息

  • ......

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {

        int result =  UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));

        return result;
    }
}

  • UIApplicationMain函数内部就启动了一个RunLoop

  • 所以UIApplicationMain函数一直没有返回，保持了程序的持续运行

  • 这个默认启动的RunLoop是跟主线程相关联的

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，所以要了解RunLoop内部结构，需要多研究CFRunLoopRef层面的API（Core Foundation层面）

RunLoop与线程

  • 每条线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象

  • 主线程的RunLoop已经自动创建好了，子线程的RunLoop需要主动创建

    • 注意：子线程通过[NSRunLoop currentRunLoop]创建新的RunLoop，否则不会有RunLoop

  • RunLoop在第一次获取时创建，在线程结束时销毁

获得RunLoop对象

Foundation

[NSRunLoop currentRunLoop]; // 获得当前线程的RunLoop对象
[NSRunLoop mainRunLoop]; // 获得主线程的RunLoop对象

Core Foundation

CFRunLoopGetCurrent(); // 获得当前线程的RunLoop对象
CFRunLoopGetMain(); // 获得主线程的RunLoop对象

RunLoop相关类

Core Foundation中关于RunLoop的5个类

  • CFRunLoopRef

  • CFRunLoopModeRef

  • CFRunLoopSourceRef

  • CFRunLoopTimerRef

  • CFRunLoopObserverRef

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Source/Timer/Observer

  • 每次RunLoop启动时，只能指定其中一个 Mode，这个Mode被称作 CurrentMode

  • 如果需要切换Mode，只能退出Loop，再重新指定一个Mode进入

  • 这样做主要是为了分隔开不同组的Source/Timer/Observer，让其互不影响

系统默认注册了5个Mode:

  • kCFRunLoopDefaultMode：App的默认Mode，通常主线程是在这个Mode下运行

  • UITrackingRunLoopMode：界面跟踪 Mode，用于 ScrollView 追踪触摸滑动，保证界面滑动时不受其他 Mode 影响

  • UIInitializationRunLoopMode: 在刚启动 App 时第进入的第一个 Mode，启动完成后就不再使用

  • GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系统事件的内部 Mode，通常用不到

  • kCFRunLoopCommonModes: 这是一个占位用的Mode，不是一种真正的Mode

    • 注意点：这个Mode是标记Mode，标记了kCFRunLoopDefaultMode和UITrackingRunLoopMode
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
    // 定时器只运行在NSDefaultRunLoopMode下，一旦RunLoop进入其他模式，这个定时器就不会工作
    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

    // 定时器只运行在UITrackingRunLoopMode下，一旦RunLoop进入其他模式，这个定时器就不会工作
    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];

    // 定时器会跑在标记为common modes的模式下
    // 标记为common modes的模式：UITrackingRunLoopMode和NSDefaultRunLoopMode
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

// 调用了scheduledTimer返回的定时器，已经自动被添加到当前runLoop中，而且是NSDefaultRunLoopMode
    NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

    // 修改模式
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

CFRunLoopSourceRef

CFRunLoopSourceRef是事件源（输入源）

Source是RunLoop的数据源抽象类,类似IOS中的protocol
RunLoop定义两个Version的Source

  • Source0:处理App内部事件,App自己负责管理(触发),如UIEvent,CFSocket
  • Source1:由RunLoop和内核管理,Mach port驱动 如CFMach、CFMessage

以前的分法

Port-Based Sources

Custom Input Sources

Cocoa Perform Selector Sources

现在的分法

Source0：非基于Port的

Source1：基于Port的

CFRunLoopTimerRef

  • CFRunLoopTimerRef是基于时间的触发器

  • 基本上说的就是NSTimer,它受RunLoop的Mode影响

  • GCD的定时器不受RunLoop的Mode影响

CFRunLoopObserverRef

  • CFRunLoopObserverRef是观察者，能够监听RunLoop的状态改变
  • 可以监听的时间点有以下几个

- (void)observer
{
    // 创建observer
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        NSLog(@"----监听到RunLoop状态发生改变---%zd", activity);
    });

    // 添加观察者：监听RunLoop的状态
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);

    // 释放Observer
    CFRelease(observer);
}

/*
    CF的内存管理（Core Foundation）
    1.凡是带有Create、Copy、Retain等字眼的函数，创建出来的对象，都需要在最后做一次release
    * 比如CFRunLoopObserverCreate
    2.release函数：CFRelease(对象);
 */

RunLoop处理逻辑

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