iOS基礎(chǔ)全面分析之一(KVC全面分析)
iOS基礎(chǔ)全面分析之二(RunLoop全面分析)
iOS基礎(chǔ)全面分析之三(KVO全面分析)

RunLoop全面分析

什么是RunLoop等限？

字面的意思：

• 運(yùn)行循環(huán)，程序運(yùn)行過(guò)程中循環(huán)的處理事情

iOS中實(shí)際含義：

• 實(shí)際上是一個(gè)對(duì)象，這個(gè)對(duì)象提供一個(gè)入口函數(shù)，執(zhí)行這個(gè)入口函數(shù)后，程序會(huì)進(jìn)入一個(gè)while循環(huán)，循環(huán)的處理一些事情

例如：在main.m文件中如下代碼：

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        id ret = UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
        NSLog(@"hello");
        return 0;
    }
}

上述代碼運(yùn)行時(shí)打印不到hello的，因?yàn)槌绦驎?huì)一直在UIApplicationMain()這個(gè)RunLoop的運(yùn)行循環(huán)中糠溜。

RunLoop在開(kāi)發(fā)中的作用？

基本作用

1. 保持程序的持續(xù)運(yùn)行
2. 處理App中的各種事件(觸摸直撤、定時(shí)器非竿、PerformSelector)
3. 節(jié)省CPU資源、提高程序性能谋竖，該工作的時(shí)候工作红柱，該休息的時(shí)候休息

RunLoop與線程的關(guān)系

CFRunLoop 是基于 pthread 來(lái)管理的,開(kāi)源代碼的邏輯大概是下面這樣：

/// 全局的Dictionary，key 是 pthread_t蓖乘， value 是 CFRunLoopRef
static CFMutableDictionaryRef loopsDic;
/// 訪問(wèn) loopsDic 時(shí)的鎖
static CFSpinLock_t loopsLock;
 
/// 獲取一個(gè) pthread 對(duì)應(yīng)的 RunLoop锤悄。
CFRunLoopRef _CFRunLoopGet(pthread_t thread) {
    OSSpinLockLock(&loopsLock);
    
    if (!loopsDic) {
        // 第一次進(jìn)入時(shí)，初始化全局Dic驱敲，并先為主線程創(chuàng)建一個(gè) RunLoop铁蹈。
        loopsDic = CFDictionaryCreateMutable();
        CFRunLoopRef mainLoop = _CFRunLoopCreate();
        CFDictionarySetValue(loopsDic, pthread_main_thread_np(), mainLoop);
    }
    
    /// 直接從 Dictionary 里獲取宽闲。
    CFRunLoopRef loop = CFDictionaryGetValue(loopsDic, thread));
    
    if (!loop) {
        /// 取不到時(shí)众眨，創(chuàng)建一個(gè)
        loop = _CFRunLoopCreate();
        CFDictionarySetValue(loopsDic, thread, loop);
        /// 注冊(cè)一個(gè)回調(diào)，當(dāng)線程銷毀時(shí)，順便也銷毀其對(duì)應(yīng)的 RunLoop屹堰。
        _CFSetTSD(..., thread, loop, __CFFinalizeRunLoop);
    }
    
    OSSpinLockUnLock(&loopsLock);
    return loop;
}
 
CFRunLoopRef CFRunLoopGetMain() {
    return _CFRunLoopGet(pthread_main_thread_np());
}
 
CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent() {
    return _CFRunLoopGet(pthread_self());
}

從上面代碼可以看出叔扼，線程和RunLoop是一一對(duì)應(yīng)的，其關(guān)系是保存在一個(gè)全局Dictionary中：

1. 線程剛剛創(chuàng)建時(shí)并沒(méi)有RunLoop狈定，如果你不主動(dòng)獲取颂龙，那么它就不會(huì)創(chuàng)建。
2. 線程的Runloop的創(chuàng)建是發(fā)生在第一次獲取時(shí)纽什。
3. RunLoop的銷毀時(shí)發(fā)生在線程結(jié)束時(shí)措嵌。
4. 你只能在一個(gè)線程的內(nèi)部獲取RunLoop(主線程除外)

RunLoop對(duì)外的對(duì)象和接口

iOS的RunLoop的對(duì)象

1. NSRunLoop Foundation框架 基于CFRunLoopRef的封裝
2. CFRunLoopRef Core Foundation框架
   • CFRunLoopRef開(kāi)源了一部分代碼，可以去查看.

CFRunLoopRef的相關(guān)核心對(duì)象

1. CFRunLoopRef
   • RunLoop的對(duì)象
2. CFRunLoopModeRef
   • RunLoop的模式
3. CFRunLoopSourceRef
   • RunLoop的源
4. CFRunLoopTimerRef
   • RunLoop時(shí)間
5. CFRunLoopobserverRef
   • RunLoop的觀察者

CFRunLoopRef核心對(duì)象的關(guān)系

其中CFRunLoopModeRef并沒(méi)有對(duì)外包嘍芦缰，只是通過(guò)CFRunLoopRef的接口進(jìn)行了封裝企巢，它們的關(guān)系如下

Runloop核心對(duì)象關(guān)系.png

CFRunLoopRef核心對(duì)象的詳解

一個(gè) RunLoop 包含若干個(gè) Mode，每個(gè) Mode 又包含若干個(gè) Source/Timer/Observer让蕾。每次調(diào)用 RunLoop 的主函數(shù)時(shí)浪规，只能指定其中一個(gè) Mode，這個(gè)Mode被稱作 CurrentMode探孝。如果需要切換 Mode笋婿，只能退出 Loop，再重新指定一個(gè) Mode 進(jìn)入顿颅。這樣做主要是為了分隔開(kāi)不同組的 Source/Timer/Observer缸濒，讓其互不影響。

CFRunLoopSourceRef 是事件產(chǎn)生的地方粱腻。Source有兩個(gè)版本：Source0 和 Source1：

• Source0 只包含了一個(gè)回調(diào)（函數(shù)指針）绍填，它并不能主動(dòng)觸發(fā)事件。使用時(shí)栖疑，你需要先調(diào)用 CFRunLoopSourceSignal(source)讨永，將這個(gè) Source 標(biāo)記為待處理，然后手動(dòng)調(diào)用 CFRunLoopWakeUp(runloop) 來(lái)喚醒 RunLoop遇革，讓其處理這個(gè)事件卿闹。
• Source1 包含了一個(gè) mach_port 和一個(gè)回調(diào)（函數(shù)指針），被用于通過(guò)內(nèi)核和其他線程相互發(fā)送消息萝快。這種 Source 能主動(dòng)喚醒 RunLoop 的線程锻霎，其原理在下面會(huì)講到。

CFRunLoopTimerRef 是基于時(shí)間的觸發(fā)器揪漩，它和 NSTimer 是toll-free bridged 的旋恼，可以混用。其包含一個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度和一個(gè)回調(diào)（函數(shù)指針）奄容。當(dāng)其加入到 RunLoop 時(shí)冰更，RunLoop會(huì)注冊(cè)對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)产徊，當(dāng)時(shí)間點(diǎn)到時(shí)，RunLoop會(huì)被喚醒以執(zhí)行那個(gè)回調(diào)蜀细。

CFRunLoopObserverRef 是觀察者舟铜，每個(gè) Observer 都包含了一個(gè)回調(diào)（函數(shù)指針），當(dāng) RunLoop 的狀態(tài)發(fā)生變化時(shí)奠衔，觀察者就能通過(guò)回調(diào)接受到這個(gè)變化谆刨。可以觀測(cè)的時(shí)間點(diǎn)有以下幾個(gè)：

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry         = (1UL << 0), // 即將進(jìn)入Loop
    kCFRunLoopBeforeTimers  = (1UL << 1), // 即將處理 Timer
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 即將處理 Source
    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Loop
};

上面的 Source/Timer/Observer 被統(tǒng)稱為 mode item归斤，一個(gè) item 可以被同時(shí)加入多個(gè) mode痊夭。但一個(gè) item 被重復(fù)加入同一個(gè) mode 時(shí)是不會(huì)有效果的。如果一個(gè) mode 中一個(gè) item 都沒(méi)有脏里，則 RunLoop 會(huì)直接退出生兆，不進(jìn)入循環(huán)。

CFRunLoop

CFRunLoop 的結(jié)構(gòu)

struct __CFRunLoop {
    CFMutableSetRef _commonModes;     // 一個(gè)Mode通過(guò)將其 ModeName 添加到 RunLoop 的 “commonModes” 中
    CFMutableSetRef _commonModeItems; // Set<Source/Observer/Timer>
    CFRunLoopModeRef _currentMode;    // 當(dāng)前mode
    CFMutableSetRef _modes;           // Set
    ...
};

CommonModes:

CommonModes表示：一個(gè) Mode 可以將自己標(biāo)記為”Common”屬性（通過(guò)將其 ModeName 添加到 RunLoop 的 “commonModes” 中）膝宁。每當(dāng) RunLoop 的內(nèi)容發(fā)生變化時(shí)鸦难，RunLoop 都會(huì)自動(dòng)將 _commonModeItems 里的 Source/Observer/Timer 同步到具有 “Common” 標(biāo)記的所有Mode里。

舉個(gè)例子：

在主線程有兩個(gè) mode：kCFRunLoopDefaultMode 和 UITrackingRunLoopMode员淫。
這兩個(gè) Mode 都已經(jīng)被標(biāo)記為”Common”屬性合蔽。DefaultMode 是 App 平時(shí)所處的狀態(tài)，TrackingRunLoopMode 是追蹤 ScrollView 滑動(dòng)時(shí)的狀態(tài)介返。當(dāng)你創(chuàng)建一個(gè) Timer 并加到 DefaultMode 時(shí)拴事，Timer 會(huì)得到重復(fù)回調(diào)，但此時(shí)滑動(dòng)一個(gè)TableView時(shí)圣蝎，RunLoop 會(huì)將 mode 切換為 TrackingRunLoopMode刃宵，這時(shí) Timer 就不會(huì)被回調(diào)，并且也不會(huì)影響到滑動(dòng)操作徘公。

有時(shí)你需要一個(gè) Timer牲证，在兩個(gè) Mode 中都能得到回調(diào)，一種辦法就是將這個(gè) Timer 分別加入這兩個(gè) Mode关面。還有一種方式坦袍，就是將 Timer 加入到頂層的 RunLoop 的 “commonModeItems” 中〉忍”commonModeItems” 被 RunLoop 自動(dòng)更新到所有具有”Common”屬性的 Mode 里去捂齐。

CFRunLoop對(duì)外暴露的管理 Mode 接口只有下面2個(gè):

CFRunLoopAddCommonMode(CFRunLoopRef runloop, CFStringRef modeName);
CFRunLoopRunInMode(CFStringRef modeName, ...);

你只能通過(guò) mode name 來(lái)操作內(nèi)部的 mode，當(dāng)你傳入一個(gè)新的 mode name 但 RunLoop 內(nèi)部沒(méi)有對(duì)應(yīng) mode 時(shí)缩抡，RunLoop會(huì)自動(dòng)幫你創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的 CFRunLoopModeRef奠宜。對(duì)于一個(gè) RunLoop 來(lái)說(shuō)，其內(nèi)部的 mode 只能增加不能刪除。

蘋果公開(kāi)提供的 Mode 有兩個(gè)：kCFRunLoopDefaultMode (NSDefaultRunLoopMode) 和 UITrackingRunLoopMode压真，你可以用這兩個(gè) Mode Name 來(lái)操作其對(duì)應(yīng)的 Mode娩嚼。

同時(shí)蘋果還提供了一個(gè)操作 Common 標(biāo)記的字符串：kCFRunLoopCommonModes (NSRunLoopCommonModes)，你可以用這個(gè)字符串來(lái)操作 Common Items榴都，或標(biāo)記一個(gè) Mode 為 “Common”待锈。使用時(shí)注意區(qū)分這個(gè)字符串和其他 mode name漠其。

_commonModeItems:

這里面主要包括了<Source/Observer/Timer>這些源信息

_currentMode

當(dāng)前RunLoop使用的mode

_modes

這個(gè)時(shí)RunLoop中注冊(cè)了哪些mode嘴高。

CFRunLoopMode

CFRunLoopMode 的結(jié)構(gòu)

struct __CFRunLoopMode {
    CFStringRef _name;            // Mode Name, 例如 @"kCFRunLoopDefaultMode"
    CFMutableSetRef _sources0;    // Set
    CFMutableSetRef _sources1;    // Set
    CFMutableArrayRef _observers; // Array
    CFMutableArrayRef _timers;    // Array
    ...
};

_name

RunLoopMode的名稱

_sources0

• 觸摸事件
• 自定義輸入源
• perFormSelector:onThread:

CFRunLoopSourceContext context = {
    0,
    NULL,
    NULL,
    NULL,
    NULL,
    NULL,
    NULL,
    schedule,
    cancel,
    perform
};
    
CFRunLoopSourceRef source0 = CFRunLoopSourceCreate(CFAllocatorGetDefault(), 0, &context);
CFRunLoopAddSource(CFRunLoopGetCurrent(), source0, kCFRunLoopDefaultMode);
    
//
//    CFRunLoopSourceSignal(source0);  //觸發(fā)源 會(huì)調(diào)用perform
//    CFRunLoopWakeUp(CFRunLoopGetCurrent());  //喚醒線程
    
//刪除源 會(huì)調(diào)用cancel
//    CFRunLoopRemoveSource(CFRunLoopGetCurrent(), source0, kCFRunLoopDefaultMode);
CFRelease(source0);

void schedule(void *info, CFRunLoopRef rl, CFRunLoopMode mode) {
    NSLog(@"%s", __func__);
}

void cancel(void *info, CFRunLoopRef rl, CFRunLoopMode mode) {
    NSLog(@"%s", __func__);
}

void perform(void *info) {
    NSLog(@"%s", __func__);
}

自定義源，在runloop添加這個(gè)源的時(shí)候會(huì)調(diào)用schedule和屎，CFRunLoopSourceSignal觸發(fā)會(huì)調(diào)用perform拴驮，CFRunLoopRemoveSource刪除會(huì)調(diào)用cancel

_sources1

負(fù)責(zé)App內(nèi)部事件，由App負(fù)責(zé)管理觸發(fā)柴信，例如UITouch事件套啤，Source1除了包含回調(diào)指針外包含一個(gè)mach port，和Source0需要手動(dòng)觸發(fā)不同随常，Source1可以監(jiān)聽(tīng)系統(tǒng)端口和其他線程相互發(fā)送消息潜沦，它能夠主動(dòng)喚醒RunLoop(由操作系統(tǒng)內(nèi)核進(jìn)行管理，例如CFMessagePort消息)绪氛。

• 端口(Port)

線程間通信的代碼：

@interface ViewController () <NSPortDelegate>
@property (nonatomic, strong) NSPort* subThreadPort;
@property (nonatomic, strong) NSPort* mainThreadPort;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.mainThreadPort = [NSPort port];
    self.mainThreadPort.delegate = self;
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:self.mainThreadPort forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    [self task];
}

- (void) task {
    NSThread* thread = [[NSThread alloc] initWithBlock:^{
        self.subThreadPort = [NSPort port];
        self.subThreadPort.delegate = self;
        
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:self.subThreadPort forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    }];
    [thread setName:@"子線程"];
    [thread start];
}

- (void)handlePortMessage:(id)message {
    NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
    
    if (![[NSThread currentThread] isMainThread]) {
        NSMutableArray* sendComponents = [NSMutableArray array];
        NSData* data = [@"world" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
        [sendComponents addObject:data];
        [self.mainThreadPort sendBeforeDate:[NSDate date] components:sendComponents from:self.subThreadPort reserved:0];
        return;
    }
    sleep(2);
    NSMutableArray* components = [message valueForKey:@"components"];
    
    if ([components count] > 0) {
        NSData* data = [components objectAtIndex:0];
        NSString* str = [[NSString alloc] initWithData:data encoding:NSUTF8StringEncoding];
        NSLog(@"%@", str);
    }

}

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    
    NSMutableArray* components = [NSMutableArray array];
    NSData* data = [@"hello" dataUsingEncoding:NSUTF8StringEncoding];
    [components addObject:data];
    
    [self.subThreadPort sendBeforeDate:[NSDate date] components:components from:self.mainThreadPort reserved:0];
}

@end

_observers

struct __CFRunLoopObserver {
    CFRuntimeBase _base;
    pthread_mutex_t _lock;
    CFRunLoopRef _runLoop;
    CFIndex _rlCount;
    CFOptionFlags _activities;      /* immutable */
    CFIndex _order;         /* immutable */
    CFRunLoopObserverCallBack _callout; /* immutable */
    CFRunLoopObserverContext _context;  /* immutable, except invalidation */
};

它相當(dāng)于消息循環(huán)中的一個(gè)監(jiān)聽(tīng)器唆鸡，隨時(shí)通知外部當(dāng)前RunLoop的運(yùn)行狀態(tài)（它包含一個(gè)函數(shù)指針callout將當(dāng)前狀態(tài)及時(shí)告訴觀察者）。具體的Observer狀態(tài)如下：

/* Run Loop Observer Activities */
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), // 進(jìn)入RunLoop 
    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), // 即將開(kāi)始Timer處理
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 即將開(kāi)始Source處理
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), // 即將進(jìn)入休眠
    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), //從休眠狀態(tài)喚醒
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7), //退出RunLoop
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
};

代碼實(shí)現(xiàn)

- (void) observerTest {
    
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(kCFAllocatorDefault, kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        NSLog(@"%lu", activity);
    });
    
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
    
}

_timers

• NSTimer
• performSelector:withObject:afterDelay

timers的代碼實(shí)現(xiàn)：

- (void) timerTest {
    
    
   CFRunLoopTimerRef timer =  CFRunLoopTimerCreateWithHandler(kCFAllocatorDefault, 0, 1, 0, 0, ^(CFRunLoopTimerRef timer) {
       NSLog(@"%s", __func__);
    });
    
    CFRunLoopAddTimer(CFRunLoopGetCurrent(), timer, kCFRunLoopDefaultMode);
}

RunLoop的一些回調(diào)

// main  dispatch queue
__CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__

// __CFRunLoopDoObservers
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__

// __CFRunLoopDoBlocks
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__

// __CFRunLoopDoSources0
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__

// __CFRunLoopDoSource1
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE1_PERFORM_FUNCTION__

// __CFRunLoopDoTimers
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_TIMER_CALLBACK_FUNCTION__

RunLoop 的內(nèi)部邏輯

RunLoop循環(huán).png

其內(nèi)部代碼整理如下:

/// 用DefaultMode啟動(dòng)
void CFRunLoopRun(void) {
    CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
}
 
/// 用指定的Mode啟動(dòng)枣察，允許設(shè)置RunLoop超時(shí)時(shí)間
int CFRunLoopRunInMode(CFStringRef modeName, CFTimeInterval seconds, Boolean stopAfterHandle) {
    return CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), modeName, seconds, returnAfterSourceHandled);
}
 
/// RunLoop的實(shí)現(xiàn)
int CFRunLoopRunSpecific(runloop, modeName, seconds, stopAfterHandle) {
    
    /// 首先根據(jù)modeName找到對(duì)應(yīng)mode
    CFRunLoopModeRef currentMode = __CFRunLoopFindMode(runloop, modeName, false);
    /// 如果mode里沒(méi)有source/timer/observer, 直接返回争占。
    if (__CFRunLoopModeIsEmpty(currentMode)) return;
    
    /// 1. 通知 Observers: RunLoop 即將進(jìn)入 loop。
    __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopEntry);
    
    /// 內(nèi)部函數(shù)序目，進(jìn)入loop
    __CFRunLoopRun(runloop, currentMode, seconds, returnAfterSourceHandled) {
        
        Boolean sourceHandledThisLoop = NO;
        int retVal = 0;
        do {
 
            /// 2. 通知 Observers: RunLoop 即將觸發(fā) Timer 回調(diào)臂痕。
            __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeTimers);
            /// 3. 通知 Observers: RunLoop 即將觸發(fā) Source0 (非port) 回調(diào)。
            __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeSources);
            /// 執(zhí)行被加入的block
            __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
            
            /// 4. RunLoop 觸發(fā) Source0 (非port) 回調(diào)猿涨。
            sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSources0(runloop, currentMode, stopAfterHandle);
            /// 執(zhí)行被加入的block
            __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
 
            /// 5. 如果有 Source1 (基于port) 處于 ready 狀態(tài)握童，直接處理這個(gè) Source1 然后跳轉(zhuǎn)去處理消息。
            if (__Source0DidDispatchPortLastTime) {
                Boolean hasMsg = __CFRunLoopServiceMachPort(dispatchPort, &msg)
                if (hasMsg) goto handle_msg;
            }
            
            /// 通知 Observers: RunLoop 的線程即將進(jìn)入休眠(sleep)叛赚。
            if (!sourceHandledThisLoop) {
                __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeWaiting);
            }
            
            /// 7. 調(diào)用 mach_msg 等待接受 mach_port 的消息舆瘪。線程將進(jìn)入休眠, 直到被下面某一個(gè)事件喚醒。
            /// ? 一個(gè)基于 port 的Source 的事件红伦。
            /// ? 一個(gè) Timer 到時(shí)間了
            /// ? RunLoop 自身的超時(shí)時(shí)間到了
            /// ? 被其他什么調(diào)用者手動(dòng)喚醒
            __CFRunLoopServiceMachPort(waitSet, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort) {
                mach_msg(msg, MACH_RCV_MSG, port); // thread wait for receive msg
            }
 
            /// 8. 通知 Observers: RunLoop 的線程剛剛被喚醒了英古。
            __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopAfterWaiting);
            
            /// 收到消息，處理消息昙读。
            handle_msg:
 
            /// 9.1 如果一個(gè) Timer 到時(shí)間了召调，觸發(fā)這個(gè)Timer的回調(diào)。
            if (msg_is_timer) {
                __CFRunLoopDoTimers(runloop, currentMode, mach_absolute_time())
            } 
 
            /// 9.2 如果有dispatch到main_queue的block，執(zhí)行block唠叛。
            else if (msg_is_dispatch) {
                __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__(msg);
            } 
 
            /// 9.3 如果一個(gè) Source1 (基于port) 發(fā)出事件了只嚣，處理這個(gè)事件
            else {
                CFRunLoopSourceRef source1 = __CFRunLoopModeFindSourceForMachPort(runloop, currentMode, livePort);
                sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSource1(runloop, currentMode, source1, msg);
                if (sourceHandledThisLoop) {
                    mach_msg(reply, MACH_SEND_MSG, reply);
                }
            }
            
            /// 執(zhí)行加入到Loop的block
            __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
            
 
            if (sourceHandledThisLoop && stopAfterHandle) {
                /// 進(jìn)入loop時(shí)參數(shù)說(shuō)處理完事件就返回。
                retVal = kCFRunLoopRunHandledSource;
            } else if (timeout) {
                /// 超出傳入?yún)?shù)標(biāo)記的超時(shí)時(shí)間了
                retVal = kCFRunLoopRunTimedOut;
            } else if (__CFRunLoopIsStopped(runloop)) {
                /// 被外部調(diào)用者強(qiáng)制停止了
                retVal = kCFRunLoopRunStopped;
            } else if (__CFRunLoopModeIsEmpty(runloop, currentMode)) {
                /// source/timer/observer一個(gè)都沒(méi)有了
                retVal = kCFRunLoopRunFinished;
            }
            
            /// 如果沒(méi)超時(shí)艺沼，mode里沒(méi)空册舞，loop也沒(méi)被停止，那繼續(xù)loop障般。
        } while (retVal == 0);
    }
    
    /// 10. 通知 Observers: RunLoop 即將退出调鲸。
    __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopExit);
}

可以看到，實(shí)際上 RunLoop 就是這樣一個(gè)函數(shù)挽荡，其內(nèi)部是一個(gè) do-while 循環(huán)藐石。當(dāng)你調(diào)用 CFRunLoopRun() 時(shí)，線程就會(huì)一直停留在這個(gè)循環(huán)里定拟；直到超時(shí)或被手動(dòng)停止于微，該函數(shù)才會(huì)返回。

RunLoop 的一個(gè)思維導(dǎo)圖

RunLoop.png

RunLoop 的底層實(shí)現(xiàn)

為了實(shí)現(xiàn)消息的發(fā)送和接收青自，mach_msg() 函數(shù)實(shí)際上是調(diào)用了一個(gè) Mach 陷阱 (trap)株依，即函數(shù)mach_msg_trap()，陷阱這個(gè)概念在 Mach 中等同于系統(tǒng)調(diào)用延窜。當(dāng)你在用戶態(tài)調(diào)用 mach_msg_trap() 時(shí)會(huì)觸發(fā)陷阱機(jī)制恋腕，切換到內(nèi)核態(tài)；內(nèi)核態(tài)中內(nèi)核實(shí)現(xiàn)的 mach_msg() 函數(shù)會(huì)完成實(shí)際的工作需曾，如下圖：

mach

蘋果用RunLoop實(shí)現(xiàn)的功能

首先我們可以看一下App啟動(dòng)后的RunLoop的狀態(tài)

CFRunLoop {
    current mode = kCFRunLoopDefaultMode
    common modes = {
        UITrackingRunLoopMode
        kCFRunLoopDefaultMode
    }
 
    common mode items = {
 
        // source0 (manual)
        CFRunLoopSource {order =-1, {
            callout = _UIApplicationHandleEventQueue}}
        CFRunLoopSource {order =-1, {
            callout = PurpleEventSignalCallback }}
        CFRunLoopSource {order = 0, {
            callout = FBSSerialQueueRunLoopSourceHandler}}
 
        // source1 (mach port)
        CFRunLoopSource {order = 0,  {port = 17923}}
        CFRunLoopSource {order = 0,  {port = 12039}}
        CFRunLoopSource {order = 0,  {port = 16647}}
        CFRunLoopSource {order =-1, {
            callout = PurpleEventCallback}}
        CFRunLoopSource {order = 0, {port = 2407,
            callout = _ZL20notify_port_callbackP12__CFMachPortPvlS1_}}
        CFRunLoopSource {order = 0, {port = 1c03,
            callout = __IOHIDEventSystemClientAvailabilityCallback}}
        CFRunLoopSource {order = 0, {port = 1b03,
            callout = __IOHIDEventSystemClientQueueCallback}}
        CFRunLoopSource {order = 1, {port = 1903,
            callout = __IOMIGMachPortPortCallback}}
 
        // Ovserver
        CFRunLoopObserver {order = -2147483647, activities = 0x1, // Entry
            callout = _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler}
        CFRunLoopObserver {order = 0, activities = 0x20,          // BeforeWaiting
            callout = _UIGestureRecognizerUpdateObserver}
        CFRunLoopObserver {order = 1999000, activities = 0xa0,    // BeforeWaiting | Exit
            callout = _afterCACommitHandler}
        CFRunLoopObserver {order = 2000000, activities = 0xa0,    // BeforeWaiting | Exit
            callout = _ZN2CA11Transaction17observer_callbackEP19__CFRunLoopObservermPv}
        CFRunLoopObserver {order = 2147483647, activities = 0xa0, // BeforeWaiting | Exit
            callout = _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler}
 
        // Timer
        CFRunLoopTimer {firing = No, interval = 3.1536e+09, tolerance = 0,
            next fire date = 453098071 (-4421.76019 @ 96223387169499),
            callout = _ZN2CAL14timer_callbackEP16__CFRunLoopTimerPv (QuartzCore.framework)}
    },
 
    modes ＝ {
        CFRunLoopMode  {
            sources0 =  { /* same as 'common mode items' */ },
            sources1 =  { /* same as 'common mode items' */ },
            observers = { /* same as 'common mode items' */ },
            timers =    { /* same as 'common mode items' */ },
        },
 
        CFRunLoopMode  {
            sources0 =  { /* same as 'common mode items' */ },
            sources1 =  { /* same as 'common mode items' */ },
            observers = { /* same as 'common mode items' */ },
            timers =    { /* same as 'common mode items' */ },
        },
 
        CFRunLoopMode  {
            sources0 = {
                CFRunLoopSource {order = 0, {
                    callout = FBSSerialQueueRunLoopSourceHandler}}
            },
            sources1 = (null),
            observers = {
                CFRunLoopObserver >{activities = 0xa0, order = 2000000,
                    callout = _ZN2CA11Transaction17observer_callbackEP19__CFRunLoopObservermPv}
            )},
            timers = (null),
        },
 
        CFRunLoopMode  {
            sources0 = {
                CFRunLoopSource {order = -1, {
                    callout = PurpleEventSignalCallback}}
            },
            sources1 = {
                CFRunLoopSource {order = -1, {
                    callout = PurpleEventCallback}}
            },
            observers = (null),
            timers = (null),
        },
        
        CFRunLoopMode  {
            sources0 = (null),
            sources1 = (null),
            observers = (null),
            timers = (null),
        }
    }
}

可以看到吗坚，系統(tǒng)默認(rèn)注冊(cè)了5個(gè)Mode:

1. kCFRunLoopDefaultMode: App的默認(rèn) Mode，通常主線程是在這個(gè) Mode 下運(yùn)行的呆万。
2. UITrackingRunLoopMode: 界面跟蹤 Mode商源，用于 ScrollView 追蹤觸摸滑動(dòng)，保證界面滑動(dòng)時(shí)不受其他 Mode 影響谋减。
3. UIInitializationRunLoopMode: 在剛啟動(dòng) App 時(shí)第進(jìn)入的第一個(gè) Mode牡彻，啟動(dòng)完成后就不再使用。
4. GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統(tǒng)事件的內(nèi)部 Mode出爹，通常用不到庄吼。
5. kCFRunLoopCommonModes: 這是一個(gè)占位的 Mode，沒(méi)有實(shí)際作用严就。
   • kCFRunLoopCommonModes（NSRunLoopCommonModes）,其實(shí)這個(gè)并不是某種具體的Mode总寻，而是一種模式組合，在iOS系統(tǒng)中默認(rèn)包含了
     NSDefaultRunLoopMode和 UITrackingRunLoopMode（注意：并不是說(shuō)Runloop會(huì)運(yùn)行在kCFRunLoopCommonModes這種模式下梢为，而是相當(dāng)于分別注冊(cè)了 NSDefaultRunLoopMode和 UITrackingRunLoopMode渐行。當(dāng)然你也可以通過(guò)調(diào)用CFRunLoopAddCommonMode()方法將自定義Mode放到 kCFRunLoopCommonModes組合）轰坊。

當(dāng) RunLoop 進(jìn)行回調(diào)時(shí)，一般都是通過(guò)一個(gè)很長(zhǎng)的函數(shù)調(diào)用出去 (call out), 當(dāng)你在你的代碼中下斷點(diǎn)調(diào)試時(shí)祟印，通常能在調(diào)用棧上看到這些函數(shù)肴沫。下面是這幾個(gè)函數(shù)的整理版本，如果你在調(diào)用棧中看到這些長(zhǎng)函數(shù)名蕴忆，在這里查找一下就能定位到具體的調(diào)用地點(diǎn)了：

{
    /// 1. 通知Observers颤芬，即將進(jìn)入RunLoop
    /// 此處有Observer會(huì)創(chuàng)建AutoreleasePool: _objc_autoreleasePoolPush();
    __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopEntry);
    do {
 
        /// 2. 通知 Observers: 即將觸發(fā) Timer 回調(diào)。
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopBeforeTimers);
        /// 3. 通知 Observers: 即將觸發(fā) Source (非基于port的,Source0) 回調(diào)套鹅。
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopBeforeSources);
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__(block);
 
        /// 4. 觸發(fā) Source0 (非基于port的) 回調(diào)站蝠。
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__(source0);
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__(block);
 
        /// 6. 通知Observers，即將進(jìn)入休眠
        /// 此處有Observer釋放并新建AutoreleasePool: _objc_autoreleasePoolPop(); _objc_autoreleasePoolPush();
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopBeforeWaiting);
 
        /// 7. sleep to wait msg.
        mach_msg() -> mach_msg_trap();
        
 
        /// 8. 通知Observers芋哭，線程被喚醒
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopAfterWaiting);
 
        /// 9. 如果是被Timer喚醒的沉衣，回調(diào)Timer
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_TIMER_CALLBACK_FUNCTION__(timer);
 
        /// 9. 如果是被dispatch喚醒的郁副，執(zhí)行所有調(diào)用 dispatch_async 等方法放入main queue 的 block
        __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__(dispatched_block);
 
        /// 9. 如果如果Runloop是被 Source1 (基于port的) 的事件喚醒了减牺，處理這個(gè)事件
        __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE1_PERFORM_FUNCTION__(source1);
 
 
    } while (...);
 
    /// 10. 通知Observers，即將退出RunLoop
    /// 此處有Observer釋放AutoreleasePool: _objc_autoreleasePoolPop();
    __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopExit);
}

Runloop和AutoreleasePool

App啟動(dòng)后存谎，蘋果在主線程 RunLoop 里注冊(cè)了兩個(gè) Observer拔疚，其回調(diào)都是 _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()。

第一個(gè) Observer 監(jiān)視的事件是 Entry(即將進(jìn)入Loop)既荚，其回調(diào)內(nèi)會(huì)調(diào)用 _objc_autoreleasePoolPush() 創(chuàng)建自動(dòng)釋放池稚失。其 order 是-2147483647，優(yōu)先級(jí)最高恰聘，保證創(chuàng)建釋放池發(fā)生在其他所有回調(diào)之前句各。

第二個(gè) Observer 監(jiān)視了兩個(gè)事件： BeforeWaiting(準(zhǔn)備進(jìn)入休眠) 時(shí)調(diào)用_objc_autoreleasePoolPop() 和 _objc_autoreleasePoolPush() 釋放舊的池并創(chuàng)建新池；Exit(即將退出Loop) 時(shí)調(diào)用 _objc_autoreleasePoolPop() 來(lái)釋放自動(dòng)釋放池晴叨。這個(gè) Observer 的 order 是 2147483647凿宾，優(yōu)先級(jí)最低，保證其釋放池子發(fā)生在其他所有回調(diào)之后兼蕊。

在主線程執(zhí)行的代碼初厚，通常是寫在諸如事件回調(diào)、Timer回調(diào)內(nèi)的孙技。這些回調(diào)會(huì)被 RunLoop 創(chuàng)建好的 AutoreleasePool 環(huán)繞著产禾，所以不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏，開(kāi)發(fā)者也不必顯示創(chuàng)建 Pool 了牵啦。

RunLoop和事件響應(yīng)

蘋果注冊(cè)了一個(gè) Source1 (基于 mach port 的) 用來(lái)接收系統(tǒng)事件亚情，其回調(diào)函數(shù)為 __IOHIDEventSystemClientQueueCallback()。

當(dāng)一個(gè)硬件事件(觸摸/鎖屏/搖晃等)發(fā)生后哈雏，首先由 IOKit.framework 生成一個(gè) IOHIDEvent 事件并由 SpringBoard 接收楞件。這個(gè)過(guò)程的詳細(xì)情況可以參考這里拌夏。SpringBoard 只接收按鍵(鎖屏/靜音等)，觸摸履因，加速障簿，接近傳感器等幾種 Event，隨后用 mach port 轉(zhuǎn)發(fā)給需要的App進(jìn)程栅迄。隨后蘋果注冊(cè)的那個(gè) Source1 就會(huì)觸發(fā)回調(diào)站故，并調(diào)用 _UIApplicationHandleEventQueue() 進(jìn)行應(yīng)用內(nèi)部的分發(fā)。

_UIApplicationHandleEventQueue() 會(huì)把 IOHIDEvent 處理并包裝成 UIEvent 進(jìn)行處理或分發(fā)毅舆，其中包括識(shí)別 UIGesture/處理屏幕旋轉(zhuǎn)/發(fā)送給 UIWindow 等西篓。通常事件比如 UIButton 點(diǎn)擊、touchesBegin/Move/End/Cancel 事件都是在這個(gè)回調(diào)中完成的憋活。

RunLoop和手勢(shì)識(shí)別

當(dāng)上面的 _UIApplicationHandleEventQueue() 識(shí)別了一個(gè)手勢(shì)時(shí)岂津，其首先會(huì)調(diào)用 Cancel 將當(dāng)前的 touchesBegin/Move/End 系列回調(diào)打斷。隨后系統(tǒng)將對(duì)應(yīng)的 UIGestureRecognizer 標(biāo)記為待處理悦即。

蘋果注冊(cè)了一個(gè) Observer 監(jiān)測(cè) BeforeWaiting (Loop即將進(jìn)入休眠) 事件吮成，這個(gè)Observer的回調(diào)函數(shù)是 _UIGestureRecognizerUpdateObserver()，其內(nèi)部會(huì)獲取所有剛被標(biāo)記為待處理的 GestureRecognizer辜梳，并執(zhí)行GestureRecognizer的回調(diào)粱甫。

當(dāng)有 UIGestureRecognizer 的變化(創(chuàng)建/銷毀/狀態(tài)改變)時(shí)，這個(gè)回調(diào)都會(huì)進(jìn)行相應(yīng)處理作瞄。

RunLoop和界面更新

當(dāng)在操作 UI 時(shí)茶宵，比如改變了 Frame、更新了 UIView/CALayer 的層次時(shí)宗挥，或者手動(dòng)調(diào)用了 UIView/CALayer 的 setNeedsLayout/setNeedsDisplay方法后乌庶，這個(gè) UIView/CALayer 就被標(biāo)記為待處理，并被提交到一個(gè)全局的容器去契耿。

蘋果注冊(cè)了一個(gè) Observer 監(jiān)聽(tīng) BeforeWaiting(即將進(jìn)入休眠) 和 Exit (即將退出Loop) 事件瞒大，回調(diào)去執(zhí)行一個(gè)很長(zhǎng)的函數(shù)：
_ZN2CA11Transaction17observer_callbackEP19__CFRunLoopObservermPv()。這個(gè)函數(shù)里會(huì)遍歷所有待處理的 UIView/CAlayer 以執(zhí)行實(shí)際的繪制和調(diào)整宵喂，并更新 UI 界面糠赦。

這個(gè)函數(shù)內(nèi)部的調(diào)用棧大概是這樣的：

_ZN2CA11Transaction17observer_callbackEP19__CFRunLoopObservermPv()
    QuartzCore:CA::Transaction::observer_callback:
        CA::Transaction::commit();
            CA::Context::commit_transaction();
                CA::Layer::layout_and_display_if_needed();
                    CA::Layer::layout_if_needed();
                        [CALayer layoutSublayers];
                            [UIView layoutSubviews];
                    CA::Layer::display_if_needed();
                        [CALayer display];
                            [UIView drawRect];

RunLoop和定時(shí)器

NSTimer 其實(shí)就是 CFRunLoopTimerRef，他們之間是 toll-free bridged 的锅棕。一個(gè) NSTimer 注冊(cè)到 RunLoop 后拙泽，RunLoop 會(huì)為其重復(fù)的時(shí)間點(diǎn)注冊(cè)好事件。例如 10:00, 10:10, 10:20 這幾個(gè)時(shí)間點(diǎn)裸燎。RunLoop為了節(jié)省資源顾瞻，并不會(huì)在非常準(zhǔn)確的時(shí)間點(diǎn)回調(diào)這個(gè)Timer。Timer 有個(gè)屬性叫做 Tolerance (寬容度)德绿，標(biāo)示了當(dāng)時(shí)間點(diǎn)到后荷荤，容許有多少最大誤差退渗。

如果某個(gè)時(shí)間點(diǎn)被錯(cuò)過(guò)了，例如執(zhí)行了一個(gè)很長(zhǎng)的任務(wù)蕴纳，則那個(gè)時(shí)間點(diǎn)的回調(diào)也會(huì)跳過(guò)去会油，不會(huì)延后執(zhí)行。就比如等公交古毛，如果 10:10 時(shí)我忙著玩手機(jī)錯(cuò)過(guò)了那個(gè)點(diǎn)的公交翻翩，那我只能等 10:20 這一趟了。

NStimer 不準(zhǔn)時(shí)的原因

1. 如果某個(gè)時(shí)間點(diǎn)被錯(cuò)過(guò)了稻薇，例如執(zhí)行了一個(gè)很長(zhǎng)的任務(wù)嫂冻，則那個(gè)時(shí)間點(diǎn)的回調(diào)也會(huì)跳過(guò)去，不會(huì)延后執(zhí)行。也就是說(shuō)RunLoop循環(huán)處理的這個(gè)時(shí)間
2. Mode變化，也會(huì)讓定時(shí)器不準(zhǔn)

GCDtimer比nstimer準(zhǔn)時(shí)的原因：

• 都是源么鹤，一個(gè)是RunLoop源 一個(gè)是GCD源
• GCDTimer不需要加入mode

GCDtimer受哪些影響會(huì)不準(zhǔn)時(shí)

• 在主線程中運(yùn)行受主線程任務(wù)多少的影響，回調(diào)給主線程是需要用到RunLoop的
• 在自線程不會(huì)受到影響

GCDTimer總結(jié)

• GCDTimer精度高
• GCDTimer主線程執(zhí)行會(huì)受RunLoop影響服傍，在自線程沒(méi)關(guān)系
• GCDTimer不受模式切換的影響

CADisplayLink 是一個(gè)和屏幕刷新率一致的定時(shí)器（但實(shí)際實(shí)現(xiàn)原理更復(fù)雜，和 NSTimer 并不一樣莺戒，其內(nèi)部實(shí)際是操作了一個(gè) Source）伴嗡。如果在兩次屏幕刷新之間執(zhí)行了一個(gè)長(zhǎng)任務(wù)急波，那其中就會(huì)有一幀被跳過(guò)去（和 NSTimer 相似）从铲，造成界面卡頓的感覺(jué)。在快速滑動(dòng)TableView時(shí)澄暮，即使一幀的卡頓也會(huì)讓用戶有所察覺(jué)名段。

RunLoop和PerformSelecter

當(dāng)調(diào)用 NSObject 的 performSelecter:afterDelay: 后，實(shí)際上其內(nèi)部會(huì)創(chuàng)建一個(gè) Timer 并添加到當(dāng)前線程的 RunLoop 中泣懊。所以如果當(dāng)前線程沒(méi)有 RunLoop伸辟，則這個(gè)方法會(huì)失效。

當(dāng)調(diào)用 performSelector:onThread: 時(shí)馍刮，實(shí)際上其會(huì)創(chuàng)建一個(gè) Timer 加到對(duì)應(yīng)的線程去信夫，同樣的，如果對(duì)應(yīng)線程沒(méi)有 RunLoop 該方法也會(huì)失效卡啰。

RunLoop和GCD

實(shí)際上 RunLoop 底層也會(huì)用到 GCD 的東西静稻，比如 RunLoop 是用 dispatch_source_t 實(shí)現(xiàn)的 Timer（評(píng)論中有人提醒，NSTimer 是用了 XNU 內(nèi)核的 mk_timer匈辱，我也仔細(xì)調(diào)試了一下振湾，發(fā)現(xiàn) NSTimer 確實(shí)是由 mk_timer 驅(qū)動(dòng)，而非 GCD 驅(qū)動(dòng)的）亡脸。但同時(shí) GCD 提供的某些接口也用到了 RunLoop押搪， 例如 dispatch_async()树酪。

當(dāng)調(diào)用 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), block) 時(shí)，libDispatch 會(huì)向主線程的 RunLoop 發(fā)送消息大州，RunLoop會(huì)被喚醒续语，并從消息中取得這個(gè) block，并在回調(diào) CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE() 里執(zhí)行這個(gè) block厦画。但這個(gè)邏輯僅限于 dispatch 到主線程绵载，dispatch 到其他線程仍然是由 libDispatch 處理的。

RunLoop和網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求

iOS 中苛白，關(guān)于網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求的接口自下至上有如下幾層:

CFSocket
CFNetwork       ->ASIHttpRequest
NSURLConnection ->AFNetworking
NSURLSession    ->AFNetworking2, Alamofire

• CFSocket 是最底層的接口娃豹，只負(fù)責(zé) socket 通信。
• CFNetwork 是基于 CFSocket 等接口的上層封裝购裙，ASIHttpRequest 工作于這一層懂版。
• NSURLConnection 是基于 CFNetwork 的更高層的封裝，提供面向?qū)ο蟮慕涌邗锫剩珹FNetworking 工作于這一層躯畴。
• NSURLSession 是 iOS7 中新增的接口，表面上是和 NSURLConnection 并列的薇芝，但底層仍然用到了 NSURLConnection 的部分功能 (比如 com.apple.NSURLConnectionLoader 線程)蓬抄，AFNetworking2 和 Alamofire 工作于這一層。

通常使用 NSURLConnection 時(shí)夯到，你會(huì)傳入一個(gè) Delegate嚷缭，當(dāng)調(diào)用了 [connection start] 后，這個(gè) Delegate 就會(huì)不停收到事件回調(diào)耍贾。實(shí)際上阅爽，start 這個(gè)函數(shù)的內(nèi)部會(huì)會(huì)獲取 CurrentRunLoop，然后在其中的 DefaultMode 添加了4個(gè) Source0 (即需要手動(dòng)觸發(fā)的Source)荐开。CFMultiplexerSource 是負(fù)責(zé)各種 Delegate 回調(diào)的付翁，CFHTTPCookieStorage 是處理各種 Cookie 的。

當(dāng)開(kāi)始網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)晃听，我們可以看到 NSURLConnection 創(chuàng)建了兩個(gè)新線程：com.apple.NSURLConnectionLoader 和 com.apple.CFSocket.private百侧。其中 CFSocket 線程是處理底層 socket 連接的。NSURLConnectionLoader 這個(gè)線程內(nèi)部會(huì)使用 RunLoop 來(lái)接收底層 socket 的事件能扒，并通過(guò)之前添加的 Source0 通知到上層的 Delegate佣渴。

NSURLConnection網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)脑?/div>

RunLoop 的實(shí)際應(yīng)用舉例

AFNetworking的RunLoop

AFURLConnectionOperation 這個(gè)類是基于 NSURLConnection 構(gòu)建的，其希望能在后臺(tái)線程接收 Delegate 回調(diào)赫粥。為此 AFNetworking 單獨(dú)創(chuàng)建了一個(gè)線程观话，并在這個(gè)線程中啟動(dòng)了一個(gè) RunLoop：

+ (void)networkRequestThreadEntryPoint:(id)__unused object {
    @autoreleasepool {
        [[NSThread currentThread] setName:@"AFNetworking"];
        NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
        [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        [runLoop run];
    }
}
 
+ (NSThread *)networkRequestThread {
    static NSThread *_networkRequestThread = nil;
    static dispatch_once_t oncePredicate;
    dispatch_once(&oncePredicate, ^{
        _networkRequestThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(networkRequestThreadEntryPoint:) object:nil];
        [_networkRequestThread start];
    });
    return _networkRequestThread;
}

RunLoop 啟動(dòng)前內(nèi)部必須要有至少一個(gè) Timer/Observer/Source，所以 AFNetworking 在 [runLoop run] 之前先創(chuàng)建了一個(gè)新的 NSMachPort 添加進(jìn)去了越平。通常情況下频蛔，調(diào)用者需要持有這個(gè) NSMachPort (mach_port) 并在外部線程通過(guò)這個(gè) port 發(fā)送消息到 loop 內(nèi)灵迫；但此處添加 port 只是為了讓 RunLoop 不至于退出，并沒(méi)有用于實(shí)際的發(fā)送消息晦溪。

- (void)start {
    [self.lock lock];
    if ([self isCancelled]) {
        [self performSelector:@selector(cancelConnection) onThread:[[self class] networkRequestThread] withObject:nil waitUntilDone:NO modes:[self.runLoopModes allObjects]];
    } else if ([self isReady]) {
        self.state = AFOperationExecutingState;
        [self performSelector:@selector(operationDidStart) onThread:[[self class] networkRequestThread] withObject:nil waitUntilDone:NO modes:[self.runLoopModes allObjects]];
    }
    [self.lock unlock];
}

當(dāng)需要這個(gè)后臺(tái)線程執(zhí)行任務(wù)時(shí)瀑粥，AFNetworking 通過(guò)調(diào)用 [NSObject performSelector:onThread:..] 將這個(gè)任務(wù)扔到了后臺(tái)線程的 RunLoop 中。

AsyncDisplayKit中的Runloop

AsyncDisplayKit 是 Facebook 推出的用于保持界面流暢性的框架三圆，其原理大致如下：

UI 線程中一旦出現(xiàn)繁重的任務(wù)就會(huì)導(dǎo)致界面卡頓狞换，這類任務(wù)通常分為3類：排版，繪制舟肉，UI對(duì)象操作修噪。

排版通常包括計(jì)算視圖大小、計(jì)算文本高度路媚、重新計(jì)算子式圖的排版等操作黄琼。
繪制一般有文本繪制 (例如 CoreText)、圖片繪制 (例如預(yù)先解壓)整慎、元素繪制 (Quartz)等操作脏款。
UI對(duì)象操作通常包括 UIView/CALayer 等 UI 對(duì)象的創(chuàng)建、設(shè)置屬性和銷毀裤园。

其中前兩類操作可以通過(guò)各種方法扔到后臺(tái)線程執(zhí)行撤师，而最后一類操作只能在主線程完成，并且有時(shí)后面的操作需要依賴前面操作的結(jié)果 （例如TextView創(chuàng)建時(shí)可能需要提前計(jì)算出文本的大信±俊）剃盾。ASDK 所做的，就是盡量將能放入后臺(tái)的任務(wù)放入后臺(tái)强法，不能的則盡量推遲 (例如視圖的創(chuàng)建万俗、屬性的調(diào)整)。

為此饮怯，ASDK 創(chuàng)建了一個(gè)名為 ASDisplayNode 的對(duì)象，并在內(nèi)部封裝了 UIView/CALayer嚎研，它具有和 UIView/CALayer 相似的屬性蓖墅，例如 frame、backgroundColor等临扮。所有這些屬性都可以在后臺(tái)線程更改论矾，開(kāi)發(fā)者可以只通過(guò) Node 來(lái)操作其內(nèi)部的 UIView/CALayer，這樣就可以將排版和繪制放入了后臺(tái)線程杆勇。但是無(wú)論怎么操作贪壳，這些屬性總需要在某個(gè)時(shí)刻同步到主線程的 UIView/CALayer 去。

ASDK 仿照 QuartzCore/UIKit 框架的模式蚜退，實(shí)現(xiàn)了一套類似的界面更新的機(jī)制：即在主線程的 RunLoop 中添加一個(gè) Observer闰靴，監(jiān)聽(tīng)了 kCFRunLoopBeforeWaiting 和 kCFRunLoopExit 事件彪笼，在收到回調(diào)時(shí)，遍歷所有之前放入隊(duì)列的待處理的任務(wù)蚂且，然后一一執(zhí)行配猫。
具體的代碼可以看這里：_ASAsyncTransactionGroup。

參考：

https://www.cnblogs.com/kenshincui/p/6823841.html
https://blog.ibireme.com
官方文檔杏死、其他文檔 實(shí)踐