Runloop
做了一年多的IOS開(kāi)發(fā)豫尽，對(duì)IOS和Objective-C深層次的了解還十分有限炭晒，大多還停留在會(huì)用API的級(jí)別执庐，這是件挺可悲的事情贰镣。想學(xué)好一門(mén)語(yǔ)言
還是需要深層次的了解它榴啸，這樣才能在使用的時(shí)候得心應(yīng)手孽惰，出現(xiàn)各種怪異的問(wèn)題時(shí)不至于不知所措。廢話少說(shuō)鸥印，進(jìn)入今天的正題灰瞻。
不知道大家有沒(méi)有想過(guò)這個(gè)問(wèn)題，一個(gè)應(yīng)用開(kāi)始運(yùn)行以后放在那里辅甥，如果不對(duì)它進(jìn)行任何操作酝润，這個(gè)應(yīng)用就像靜止了一樣，不會(huì)自發(fā)的有任何動(dòng)作發(fā)生璃弄，但是如果我
們點(diǎn)擊界面上的一個(gè)按鈕要销，這個(gè)時(shí)候就會(huì)有對(duì)應(yīng)的按鈕響應(yīng)事件發(fā)生。給我們的感覺(jué)就像應(yīng)用一直處于隨時(shí)待命的狀態(tài)夏块，在沒(méi)人操作的時(shí)候它一直在休息疏咐，在讓它干
活的時(shí)候纤掸，它就能立刻響應(yīng)。其實(shí)浑塞，這就是run loop的功勞借跪。
一、線程與run loop
1.1 線程任務(wù)的類(lèi)型
再來(lái)說(shuō)說(shuō)線程酌壕。有些線程執(zhí)行的任務(wù)是一條直線掏愁，起點(diǎn)到終點(diǎn)；而另一些線程要干的活則是一個(gè)圓卵牍，不斷循環(huán)果港，直到通過(guò)某種方式將它終止。直線線程如簡(jiǎn)單的
Hello
World糊昙，運(yùn)行打印完,它的生命周期便結(jié)束了辛掠，像曇花一現(xiàn)那樣；圓類(lèi)型的如操作系統(tǒng)释牺，一直運(yùn)行直到你關(guān)機(jī)萝衩。在IOS中，圓型的線程就是通過(guò)run
loop不停的循環(huán)實(shí)現(xiàn)的没咙。
1.2 線程與run loop的關(guān)系
Run loop猩谊，正如其名，loop表示某種循環(huán)镜撩，和run放在一起就表示一直在運(yùn)行著的循環(huán)预柒。實(shí)際上，run
loop和線程是緊密相連的袁梗，可以這樣說(shuō)run loop是為了線程而生宜鸯，沒(méi)有線程，它就沒(méi)有存在的必要遮怜。Run
loops是線程的基礎(chǔ)架構(gòu)部分淋袖，Cocoa和CoreFundation都提供了run loop對(duì)象方便配置和管理線程的run
loop（以下都已Cocoa為例）。每個(gè)線程锯梁，包括程序的主線程（main thread）都有與之相應(yīng)的run loop對(duì)象即碗。
1.2.1 主線程的run loop默認(rèn)是啟動(dòng)的。
iOS的應(yīng)用程序里面陌凳，程序啟動(dòng)后會(huì)有一個(gè)如下的main() 函數(shù)：
intmain(intargc,char*argv[])
{
@autoreleasepool{
returnUIApplicationMain(argc, argv,nil,NSStringFromClass([appDelegateclass]));
}
}
重點(diǎn)是UIApplicationMain() 函數(shù)剥懒，這個(gè)方法會(huì)為main thread 設(shè)置一個(gè)NSRunLoop 對(duì)象，這就解釋了本文開(kāi)始說(shuō)的為什么我們的應(yīng)用可以在無(wú)人操作的時(shí)候休息合敦，需要讓它干活的時(shí)候又能立馬響應(yīng)初橘。
1.2.2 對(duì)其它線程來(lái)說(shuō)，run loop默認(rèn)是沒(méi)有啟動(dòng)的，如果你需要更多的線程交互則可以手動(dòng)配置和啟動(dòng)保檐，如果線程只是去執(zhí)行一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的已確定的任務(wù)則不需要耕蝉。
1.2.3 在任何一個(gè)Cocoa程序的線程中，都可以通過(guò)：
NSRunLoop*runloop = [NSRunLoopcurrentRunLoop];
來(lái)獲取到當(dāng)前線程的run loop夜只。
1.3 關(guān)于run loop的幾點(diǎn)說(shuō)明
1.3.1 Cocoa中的NSRunLoop類(lèi)并不是線程安全的
我們不能再一個(gè)線程中去操作另外一個(gè)線程的run
loop對(duì)象垒在，那很可能會(huì)造成意想不到的后果。不過(guò)幸運(yùn)的是CoreFundation中的不透明類(lèi)CFRunLoopRef是線程安全的扔亥，而且兩種類(lèi)型
的run loop完全可以混合使用场躯。Cocoa中的NSRunLoop類(lèi)可以通過(guò)實(shí)例方法：
- (CFRunLoopRef)getCFRunLoop;
獲取對(duì)應(yīng)的CFRunLoopRef類(lèi)，來(lái)達(dá)到線程安全的目的砸王。
1.3.2 Run loop的管理并不完全是自動(dòng)的推盛。
我們?nèi)员仨氃O(shè)計(jì)線程代碼以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候啟動(dòng)run loop并正確響應(yīng)輸入事件峦阁，當(dāng)然前提是線程中需要用到run loop谦铃。而且，我們還需要使用while/for語(yǔ)句來(lái)驅(qū)動(dòng)run loop能夠循環(huán)運(yùn)行榔昔，下面的代碼就成功驅(qū)動(dòng)了一個(gè)run loop：
BOOLisRunning =NO;
do{
isRunning = [[NSRunLoopcurrentRunLoop]runMode:NSDefaultRunLoopModebeforeDate:[NSDatedistantFuture]];
}while(isRunning);
1.3.3 Run loop同時(shí)也負(fù)責(zé)autorelease pool的創(chuàng)建和釋放
在使用手動(dòng)的內(nèi)存管理方式的項(xiàng)目中驹闰，會(huì)經(jīng)常用到很多自動(dòng)釋放的對(duì)象，如果這些對(duì)象不能夠被即時(shí)釋放掉撒会，會(huì)造成內(nèi)存占用量急劇增大嘹朗。Run
loop就為我們做了這樣的工作，每當(dāng)一個(gè)運(yùn)行循環(huán)結(jié)束的時(shí)候诵肛，它都會(huì)釋放一次autorelease
pool屹培，同時(shí)pool中的所有自動(dòng)釋放類(lèi)型變量都會(huì)被釋放掉。
1.3.4 Run loop的優(yōu)點(diǎn)
一個(gè)run
loop就是一個(gè)事件處理循環(huán)怔檩，用來(lái)不停的監(jiān)聽(tīng)和處理輸入事件并將其分配到對(duì)應(yīng)的目標(biāo)上進(jìn)行處理褪秀。如果僅僅是想實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，你可能會(huì)想一個(gè)簡(jiǎn)單的
while循環(huán)不就可以實(shí)現(xiàn)了嗎薛训，用得著費(fèi)老大勁來(lái)做個(gè)那么復(fù)雜的機(jī)制媒吗？顯然，蘋(píng)果的架構(gòu)設(shè)計(jì)師不是吃干飯的乙埃，你想到的他們?cè)缇拖脒^(guò)了闸英。
首先，NSRunLoop是一種更加高明的消息處理模式介袜，他就高明在對(duì)消息處理過(guò)程進(jìn)行了更好的抽象和封裝甫何，這樣才能是的你不用處理一些很瑣碎很低層次的
具體消息的處理，在NSRunLoop中每一個(gè)消息就被打包在input source或者是timer source（見(jiàn)后文）中了遇伞。
其次辙喂，也是很重要的一點(diǎn)，使用run loop可以使你的線程在有工作的時(shí)候工作，沒(méi)有工作的時(shí)候休眠加派，這可以大大節(jié)省系統(tǒng)資源叫确。
二、Run loop相關(guān)知識(shí)點(diǎn)
2.1輸入事件來(lái)源
Run loop接收輸入事件來(lái)自?xún)煞N不同的來(lái)源：輸入源（input source）和定時(shí)源（timer source）芍锦。兩種源都使用程序的某一特定的處理例程來(lái)處理到達(dá)的事件竹勉。圖-1顯示了run loop的概念結(jié)構(gòu)以及各種源。
需要說(shuō)明的是娄琉，當(dāng)你創(chuàng)建輸入源次乓，你需要將其分配給run loop中的一個(gè)或多個(gè)模式（什么是模式，下文將會(huì)講到）孽水。模式只會(huì)在特定事件影響監(jiān)聽(tīng)的源票腰。大多數(shù)情況下，run loop運(yùn)行在默認(rèn)模式下女气，但是你也可以使其運(yùn)行在自定義模式杏慰。若某一源在當(dāng)前模式下不被監(jiān)聽(tīng)，那么任何其生成的消息只在run loop運(yùn)行在其關(guān)聯(lián)的模式下才會(huì)被傳遞炼鞠。
圖-1 Runloop的結(jié)構(gòu)和輸入源類(lèi)型
2.1.1輸入源（input source）
傳遞異步事件缘滥，通常消息來(lái)自于其他線程或程序。輸入源傳遞異步消息給相應(yīng)的處理例程谒主，并調(diào)用runUntilDate:方法來(lái)退出(在線程里面相關(guān)的NSRunLoop對(duì)象調(diào)用)朝扼。
2.1.1.1基于端口的輸入源
基于端口的輸入源由內(nèi)核自動(dòng)發(fā)送。
Cocoa和Core
Foundation內(nèi)置支持使用端口相關(guān)的對(duì)象和函數(shù)來(lái)創(chuàng)建的基于端口的源霎肯。例如擎颖，在Cocoa里面你從來(lái)不需要直接創(chuàng)建輸入源。你只要簡(jiǎn)單的創(chuàng)建端口
對(duì)象观游，并使用NSPort的方法把該端口添加到run loop搂捧。端口對(duì)象會(huì)自己處理創(chuàng)建和配置輸入源。
在Core Foundation备典，你必須人工創(chuàng)建端口和它的run
loop源异旧。我們可以使用端口相關(guān)的函數(shù)（CFMachPortRef，CFMessagePortRef提佣，CFSocketRef）來(lái)創(chuàng)建合適的對(duì)象吮蛹。
下面的例子展示了如何創(chuàng)建一個(gè)基于端口的輸入源，將其添加到run loop并啟動(dòng)：
voidcreatePortSource()
{
CFMessagePortRefport =CFMessagePortCreateLocal(kCFAllocatorDefault,CFSTR("com.someport"),myCallbackFunc,NULL,NULL);
CFRunLoopSourceRefsource =CFMessagePortCreateRunLoopSource(kCFAllocatorDefault, port,0);
CFRunLoopAddSource(CFRunLoopGetCurrent(), source,kCFRunLoopCommonModes);
while(pageStillLoading) {
NSAutoreleasePool*pool = [[NSAutoreleasePoolalloc]init];
CFRunLoopRun();
[poolrelease];
}
CFRunLoopRemoveSource(CFRunLoopGetCurrent(), source,kCFRunLoopDefaultMode);
CFRelease(source);
}
2.1.1.2自定義輸入源
自定義的輸入源需要人工從其他線程發(fā)送拌屏。
為了創(chuàng)建自定義輸入源潮针，必須使用Core
Foundation里面的CFRunLoopSourceRef類(lèi)型相關(guān)的函數(shù)來(lái)創(chuàng)建。你可以使用回調(diào)函數(shù)來(lái)配置自定義輸入源倚喂。Core
Fundation會(huì)在配置源的不同地方調(diào)用回調(diào)函數(shù)每篷，處理輸入事件瓣戚，在源從run loop移除的時(shí)候清理它。
除了定義在事件到達(dá)時(shí)自定義輸入源的行為焦读，你也必須定義消息傳遞機(jī)制子库。源的這部分運(yùn)行在單獨(dú)的線程里面，并負(fù)責(zé)在數(shù)據(jù)等待處理的時(shí)候傳遞數(shù)據(jù)給源并通知它處理數(shù)據(jù)矗晃。消息傳遞機(jī)制的定義取決于你仑嗅，但最好不要過(guò)于復(fù)雜。創(chuàng)建并啟動(dòng)自定義輸入源的示例如下：
voidcreateCustomSource()
{
CFRunLoopSourceContextcontext = {0,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL};
CFRunLoopSourceRefsource =CFRunLoopSourceCreate(kCFAllocatorDefault,0, &context);
CFRunLoopAddSource(CFRunLoopGetCurrent(), source,kCFRunLoopDefaultMode);
while(pageStillLoading) {
NSAutoreleasePool*pool = [[NSAutoreleasePoolalloc]init];
CFRunLoopRun();
[poolrelease];
}
CFRunLoopRemoveSource(CFRunLoopGetCurrent(), source,kCFRunLoopDefaultMode);
CFRelease(source);
}
2.1.1.3Cocoa上的Selector源
除了基于端口的源张症，Cocoa定義了自定義輸入源仓技，允許你在任何線程執(zhí)行selector方法。和基于端口的源一樣俗他，執(zhí)行selector請(qǐng)求會(huì)在目標(biāo)線
程上序列化脖捻，減緩許多在線程上允許多個(gè)方法容易引起的同步問(wèn)題。不像基于端口的源兆衅，一個(gè)selector執(zhí)行完后會(huì)自動(dòng)從run loop里面移除地沮。
當(dāng)在其他線程上面執(zhí)行selector時(shí)，目標(biāo)線程須有一個(gè)活動(dòng)的run loop涯保。對(duì)于你創(chuàng)建的線程诉濒，這意味著線程在你顯式的啟動(dòng)run loop之前是不會(huì)執(zhí)行selector方法的周伦，而是一直處于休眠狀態(tài)夕春。
NSObject類(lèi)提供了類(lèi)似如下的selector方法：
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)argwaitUntilDone:(BOOL)wait modes:(NSArray*)array;
2.1.2定時(shí)源（timer source）
定時(shí)源在預(yù)設(shè)的時(shí)間點(diǎn)同步方式傳遞消息，這些消息都會(huì)發(fā)生在特定時(shí)間或者重復(fù)的時(shí)間間隔专挪。定時(shí)源則直接傳遞消息給處理例程及志，不會(huì)立即退出run loop。
需要注意的是寨腔，盡管定時(shí)器可以產(chǎn)生基于時(shí)間的通知速侈，但它并不是實(shí)時(shí)機(jī)制。和輸入源一樣迫卢，定時(shí)器也和你的run
loop的特定模式相關(guān)倚搬。如果定時(shí)器所在的模式當(dāng)前未被run loop監(jiān)視，那么定時(shí)器將不會(huì)開(kāi)始直到run
loop運(yùn)行在相應(yīng)的模式下乾蛤。類(lèi)似的每界，如果定時(shí)器在run loop處理某一事件期間開(kāi)始，定時(shí)器會(huì)一直等待直到下次run
loop開(kāi)始相應(yīng)的處理程序家卖。如果run loop不再運(yùn)行眨层，那定時(shí)器也將永遠(yuǎn)不啟動(dòng)。
創(chuàng)建定時(shí)器源有兩種方法上荡，
方法一：
NSTimer *timer = [NSTimerscheduledTimerWithTimeInterval:4.0
target:self
selector:@selector(backgroundThreadFire:) userInfo:nil
repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timerforMode:NSDefaultRunLoopMode];
方法二：
[NSTimerscheduledTimerWithTimeInterval:10
target:self
selector:@selector(backgroundThreadFire:)
userInfo:nil
repeats:YES];
2.2 RunLoop觀察者
源是在合適的同步或異步事件發(fā)生時(shí)觸發(fā)趴樱，而run loop觀察者則是在run loop本身運(yùn)行的特定時(shí)候觸發(fā)。你可以使用run loop觀察者來(lái)為處理某一特定事件或是進(jìn)入休眠的線程做準(zhǔn)備。你可以將run loop觀察者和以下事件關(guān)聯(lián)：
Runloop入口
Runloop何時(shí)處理一個(gè)定時(shí)器
Runloop何時(shí)處理一個(gè)輸入源
Runloop何時(shí)進(jìn)入睡眠狀態(tài)
Runloop何時(shí)被喚醒叁征，但在喚醒之前要處理的事件
Runloop終止
和定時(shí)器類(lèi)似纳账，在創(chuàng)建的時(shí)候你可以指定run loop觀察者可以只用一次或循環(huán)使用。若只用一次捺疼，那么在它啟動(dòng)后塞祈，會(huì)把它自己從run
loop里面移除，而循環(huán)的觀察者則不會(huì)帅涂。定義觀察者并把它添加到run loop议薪，只能使用Core
Fundation。下面的例子演示了如何創(chuàng)建run loop的觀察者：
- (void)addObserverToCurrentRunloop
{
// The application uses garbage collection, so noautorelease pool is needed.
NSRunLoop*myRunLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
// Create a run loop observer and attach it to the runloop.
CFRunLoopObserverContextcontext = {0,self,NULL,NULL,NULL};
CFRunLoopObserverRef observer =CFRunLoopObserverCreate(kCFAllocatorDefault,
kCFRunLoopBeforeTimers,YES,0, &myRunLoopObserver, &context);
if(observer)
{
CFRunLoopRefcfLoop = [myRunLoopgetCFRunLoop];
CFRunLoopAddObserver(cfLoop, observer, kCFRunLoopDefaultMode);
}
}
其中媳友，kCFRunLoopBeforeTimers表示選擇監(jiān)聽(tīng)定時(shí)器觸發(fā)前處理事件斯议，后面的YES表示循環(huán)監(jiān)聽(tīng)。
2.3 RunLoop的事件隊(duì)列
每次運(yùn)行run loop醇锚，你線程的run loop對(duì)會(huì)自動(dòng)處理之前未處理的消息哼御，并通知相關(guān)的觀察者。具體的順序如下：
通知觀察者run loop已經(jīng)啟動(dòng)
通知觀察者任何即將要開(kāi)始的定時(shí)器
通知觀察者任何即將啟動(dòng)的非基于端口的源
啟動(dòng)任何準(zhǔn)備好的非基于端口的源
如果基于端口的源準(zhǔn)備好并處于等待狀態(tài)焊唬，立即啟動(dòng)恋昼；并進(jìn)入步驟9。
通知觀察者線程進(jìn)入休眠
將線程置于休眠直到任一下面的事件發(fā)生：
某一事件到達(dá)基于端口的源
定時(shí)器啟動(dòng)
Run loop設(shè)置的時(shí)間已經(jīng)超時(shí)
run loop被顯式喚醒
通知觀察者線程將被喚醒赶促。
處理未處理的事件
如果用戶定義的定時(shí)器啟動(dòng)液肌，處理定時(shí)器事件并重啟run loop。進(jìn)入步驟2
如果輸入源啟動(dòng)鸥滨，傳遞相應(yīng)的消息
如果run loop被顯式喚醒而且時(shí)間還沒(méi)超時(shí)嗦哆，重啟run loop。進(jìn)入步驟2
通知觀察者run loop結(jié)束婿滓。
因?yàn)槎〞r(shí)器和輸入源的觀察者是在相應(yīng)的事件發(fā)生之前傳遞消息老速，所以通知的時(shí)間和實(shí)際事件發(fā)生的時(shí)間之間可能存在誤差。如果需要精確時(shí)間控制凸主，你可以使用休眠和喚醒通知來(lái)幫助你校對(duì)實(shí)際發(fā)生事件的時(shí)間橘券。
因?yàn)楫?dāng)你運(yùn)行run loop時(shí)定時(shí)器和其它周期性事件經(jīng)常需要被傳遞，撤銷(xiāo)run loop也會(huì)終止消息傳遞卿吐。典型的例子就是鼠標(biāo)路徑追蹤旁舰。因?yàn)槟愕拇a直接獲取到消息而不是經(jīng)由程序傳遞，因此活躍的定時(shí)器不會(huì)開(kāi)始直到鼠標(biāo)追蹤結(jié)束并將控制權(quán)交給程序但两。
Run loop可以由run loop對(duì)象顯式喚醒鬓梅。其它消息也可以喚醒run loop。例如谨湘，添加新的非基于端口的源會(huì)喚醒run loop從而可以立即處理輸入源而不需要等待其他事件發(fā)生后再處理绽快。
從這個(gè)事件隊(duì)列中可以看出：
①如果是事件到達(dá)芥丧，消息會(huì)被傳遞給相應(yīng)的處理程序來(lái)處理， runloop處理完當(dāng)次事件后坊罢，run loop會(huì)退出续担，而不管之前預(yù)定的時(shí)間到了沒(méi)有。你可以重新啟動(dòng)run loop來(lái)等待下一事件活孩。
②如果線程中有需要處理的源物遇，但是響應(yīng)的事件沒(méi)有到來(lái)的時(shí)候，線程就會(huì)休眠等待相應(yīng)事件的發(fā)生憾儒。這就是為什么run loop可以做到讓線程有工作的時(shí)候忙于工作询兴，而沒(méi)工作的時(shí)候處于休眠狀態(tài)。
2.4什么時(shí)候使用run loop
僅當(dāng)在為你的程序創(chuàng)建輔助線程的時(shí)候起趾，你才需要顯式運(yùn)行一個(gè)run loop诗舰。Run
loop是程序主線程基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵部分。所以训裆，Cocoa和Carbon程序提供了代碼運(yùn)行主程序的循環(huán)并自動(dòng)啟動(dòng)run
loop眶根。IOS程序中UIApplication的run方法（或Mac OS
X中的NSApplication）作為程序啟動(dòng)步驟的一部分，它在程序正常啟動(dòng)的時(shí)候就會(huì)啟動(dòng)程序的主循環(huán)边琉。類(lèi)似
的属百，RunApplicationEventLoop函數(shù)為Carbon程序啟動(dòng)主循環(huán)。如果你使用xcode提供的模板創(chuàng)建你的程序变姨，那你永遠(yuǎn)不需要自
己去顯式的調(diào)用這些例程族扰。
對(duì)于輔助線程，你需要判斷一個(gè)run loop是否是必須的钳恕。如果是必須的别伏，那么你要自己配置并啟動(dòng)它。你不需要在任何情況下都去啟動(dòng)一個(gè)線程的run
loop忧额。比如，你使用線程來(lái)處理一個(gè)預(yù)先定義的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的任務(wù)時(shí)愧口，你應(yīng)該避免啟動(dòng)run loop睦番。Run
loop在你要和線程有更多的交互時(shí)才需要，比如以下情況：
使用端口或自定義輸入源來(lái)和其他線程通信
使用線程的定時(shí)器
Cocoa中使用任何performSelector…的方法
使線程周期性工作
如果你決定在程序中使用run loop耍属，那么它的配置和啟動(dòng)都很簡(jiǎn)單托嚣。和所有線程編程一樣，你需要計(jì)劃好在輔助線程退出線程的情形厚骗。讓線程自然退出往往比強(qiáng)制關(guān)閉它更好示启。
-------- by wangzz
參考文檔：
Runtime
RunTime簡(jiǎn)稱(chēng)運(yùn)行時(shí)。就是系統(tǒng)在運(yùn)行的時(shí)候的一些機(jī)制领舰，其中最主要的是消息機(jī)制夫嗓。對(duì)于C語(yǔ)言迟螺，函數(shù)的調(diào)用在編譯的時(shí)候會(huì)決定調(diào)用哪個(gè)函數(shù)（ C語(yǔ)言的函數(shù)調(diào)用請(qǐng)看這里
）。編譯完成之后直接順序執(zhí)行舍咖，無(wú)任何二義性矩父。OC的函數(shù)調(diào)用成為消息發(fā)送。屬于動(dòng)態(tài)調(diào)用過(guò)程排霉。在編譯的時(shí)候并不能決定真正調(diào)用哪個(gè)函數(shù)（事實(shí)證明窍株，在編
譯階段，OC可以調(diào)用任何函數(shù)攻柠，即使這個(gè)函數(shù)并未實(shí)現(xiàn)球订，只要申明過(guò)就不會(huì)報(bào)錯(cuò)。而C語(yǔ)言在編譯階段就會(huì)報(bào)錯(cuò)）瑰钮。只有在真正運(yùn)行的時(shí)候才會(huì)根據(jù)函數(shù)的名稱(chēng)找
到對(duì)應(yīng)的函數(shù)來(lái)調(diào)用辙售。
那OC是怎么實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)調(diào)用的呢？下面我們來(lái)看看OC通過(guò)發(fā)送消息來(lái)達(dá)到動(dòng)態(tài)調(diào)用的秘密飞涂。假如在OC中寫(xiě)了這樣的一個(gè)代碼：
[obj makeText];
其中obj是一個(gè)對(duì)象旦部，makeText是一個(gè)函數(shù)名稱(chēng)。對(duì)于這樣一個(gè)簡(jiǎn)單的調(diào)用较店。在編譯時(shí)RunTime會(huì)將上述代碼轉(zhuǎn)化成
objc_msgSend(obj,@selector(makeText));
首先我們來(lái)看看obj這個(gè)對(duì)象士八，iOS中的obj都繼承于NSObject。
@interface NSObject {
Class isa OBJC_ISA_AVAILABILITY;
}
在NSObjcet中存在一個(gè)Class的isa指針梁呈。然后我們看看Class：
typedef struct objc_class *Class;
struct objc_class {
Class isa;// 指向metaclass
Class super_class ;// 指向其父類(lèi)
const char *name ;// 類(lèi)名
long version ;// 類(lèi)的版本信息婚度，初始化默認(rèn)為0，可以通過(guò)runtime函數(shù)class_setVersion和class_getVersion進(jìn)行修改官卡、讀取
long info;// 一些標(biāo)識(shí)信息,如CLS_CLASS (0x1L) 表示該類(lèi)為普通 class 蝗茁，其中包含對(duì)象方法和成員變量;CLS_META (0x2L) 表示該類(lèi)為 metaclass，其中包含類(lèi)方法;
long instance_size ;// 該類(lèi)的實(shí)例變量大小(包括從父類(lèi)繼承下來(lái)的實(shí)例變量);
struct objc_ivar_list *ivars;// 用于存儲(chǔ)每個(gè)成員變量的地址
struct objc_method_list **methodLists ;// 與 info 的一些標(biāo)志位有關(guān),如CLS_CLASS (0x1L),則存儲(chǔ)對(duì)象方法寻咒，如CLS_META (0x2L)哮翘，則存儲(chǔ)類(lèi)方法;
struct objc_cache *cache;// 指向最近使用的方法的指針，用于提升效率毛秘；
struct objc_protocol_list *protocols;// 存儲(chǔ)該類(lèi)遵守的協(xié)議
}
我們可以看到饭寺，對(duì)于一個(gè)Class類(lèi)中，存在很多東西叫挟，下面我來(lái)一一解釋一下：
Class
isa：指向metaclass艰匙，也就是靜態(tài)的Class。一般一個(gè)Obj對(duì)象中的isa會(huì)指向普通的Class抹恳，這個(gè)Class中存儲(chǔ)普通成員變量和對(duì)
象方法（“-”開(kāi)頭的方法）员凝，普通Class中的isa指針指向靜態(tài)Class，靜態(tài)Class中存儲(chǔ)static類(lèi)型成員變量和類(lèi)方法（“+”開(kāi)頭的方
法）奋献。
Class super_class:指向父類(lèi)健霹，如果這個(gè)類(lèi)是根類(lèi)旺上，則為NULL。
下面一張圖片很好的描述了類(lèi)和對(duì)象的繼承關(guān)系：
注意：所有metaclass中isa指針都指向跟metaclass骤公。而跟metaclass則指向自身抚官。Root metaclass是通過(guò)繼承Root class產(chǎn)生的。與root class結(jié)構(gòu)體成員一致阶捆，也就是前面提到的結(jié)構(gòu)凌节。不同的是Root metaclass的isa指針指向自身。
Class類(lèi)中其他的成員這里就先不做過(guò)多解釋了洒试，下面我們來(lái)看看：
@selector (makeText)：這是一個(gè)SEL方法選擇器倍奢。SEL其主要作用是快速的通過(guò)方法名字（makeText）查找到對(duì)應(yīng)方法的函數(shù)指針，然后調(diào)用其函數(shù)垒棋。SEL其本身是一個(gè)Int類(lèi)型的一個(gè)地址卒煞，地址中存放著方法的名字。對(duì)于一個(gè)類(lèi)中叼架。每一個(gè)方法對(duì)應(yīng)著一個(gè)SEL畔裕。所以iOS類(lèi)中不能存在2個(gè)名稱(chēng)相同的方法，即使參數(shù)類(lèi)型不同乖订，因?yàn)镾EL是根據(jù)方法名字生成的扮饶，相同的方法名稱(chēng)只能對(duì)應(yīng)一個(gè)SEL。
下面我們就來(lái)看看具體消息發(fā)送之后是怎么來(lái)動(dòng)態(tài)查找對(duì)應(yīng)的方法的乍构。
首先甜无，編譯器將代碼[obj makeText];轉(zhuǎn)化為objc_msgSend(obj, @selector
(makeText));，在objc_msgSend函數(shù)中哥遮。首先通過(guò)obj的isa指針找到obj對(duì)應(yīng)的class岂丘。在Class中先去cache中通過(guò)SEL查找對(duì)應(yīng)函數(shù)method（猜測(cè)cache中method列表是以SEL為key通過(guò)hash表來(lái)存儲(chǔ)的，這樣能提高函數(shù)查找速度）眠饮，若cache中未找到奥帘。再去methodList中查找，若methodlist中未找到君仆，則取superClass中查找翩概。若能找到，則將method加入到cache中返咱，以方便下次查找，并通過(guò)method中的函數(shù)指針跳轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的函數(shù)中去執(zhí)行牍鞠。
Runtime應(yīng)用
1.什么是runtime?
runtime是一套底層的C語(yǔ)言API咖摹，包含很多強(qiáng)大實(shí)用的C語(yǔ)言數(shù)據(jù)類(lèi)型和C語(yǔ)言函數(shù)，平時(shí)我們編寫(xiě)的OC代碼难述，底層都是基于runtime實(shí)現(xiàn)的萤晴。
2.runtime有什么作用吐句？
1.能動(dòng)態(tài)產(chǎn)生一個(gè)類(lèi)，一個(gè)成員變量店读，一個(gè)方法
2.能動(dòng)態(tài)修改一個(gè)類(lèi)嗦枢，一個(gè)成員變量，一個(gè)方法
3.能動(dòng)態(tài)刪除一個(gè)類(lèi)屯断，一個(gè)成員變量文虏，一個(gè)方法
3.常用的頭文件
import包含對(duì)類(lèi)、成員變量殖演、屬性氧秘、方法的操作#import包含消息機(jī)制
4.常用方法
class_copyIvarList（）返回一個(gè)指向類(lèi)的成員變量數(shù)組的指針
class_copyPropertyList（）返回一個(gè)指向類(lèi)的屬性數(shù)組的指針
注意：根據(jù)Apple官方runtime.h文檔所示，上面兩個(gè)方法返回的指針趴久，在使用完畢之后必須free()丸相。
ivar_getName（）獲取成員變量名-->C類(lèi)型的字符串property_getName（）獲取屬性名-->C類(lèi)型的字符串-------------------------------------typedef struct objc_method *Method;class_getInstanceMethod（） class_getClassMethod（）以上兩個(gè)函數(shù)傳入返回Method類(lèi)型---------------------------------------------------method_exchangeImplementations（）交換兩個(gè)方法的實(shí)現(xiàn)
5.runtime在開(kāi)發(fā)中的用途
1.動(dòng)態(tài)的遍歷一個(gè)類(lèi)的所有成員變量，用于字典轉(zhuǎn)模型,歸檔解檔操作
代碼如下：
- (void)viewDidLoad { [superviewDidLoad];/** 利用runtime遍歷一個(gè)類(lèi)的全部成員變量
1.導(dǎo)入頭文件 /unsignedintcount =0;/* Ivar:表示成員變量類(lèi)型 /Ivar ivars = class_copyIvarList([BDPerson class], &count);//獲得一個(gè)指向該類(lèi)成員變量的指針for(inti =0; i < count; i ++) {//獲得IvarIvar ivar = ivars[i];//根據(jù)ivar獲得其成員變量的名稱(chēng)--->C語(yǔ)言的字符串constcharname = ivar_getName(ivar);NSStringkey = [NSStringstringWithUTF8String:name];NSLog(@"%d----%@",i,key);}}
運(yùn)行結(jié)果如下：
成員變量遍歷輸出結(jié)果.png
獲取一個(gè)類(lèi)的全部屬性：
獲取類(lèi)的屬性的代碼實(shí)現(xiàn).png
結(jié)果如下：
輸出結(jié)果.png
應(yīng)用場(chǎng)景：
可以利用遍歷類(lèi)的屬性彼棍，來(lái)快速的進(jìn)行歸檔操作灭忠。
將從網(wǎng)絡(luò)上下載的json數(shù)據(jù)進(jìn)行字典轉(zhuǎn)模型。
注意：歸檔解檔需要遵守協(xié)議座硕，實(shí)現(xiàn)以下兩個(gè)方法
- (void)encodeWithCoder:(NSCoder*)encoder{
//歸檔存儲(chǔ)自定義對(duì)象
unsignedintcount =0;
//獲得指向該類(lèi)所有屬性的指針
objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([BDPerson class], &count);
for(inti =0; i < count; i ++) {
//獲得
objc_property_t property = properties[I];
//根據(jù)objc_property_t獲得其屬性的名稱(chēng)--->C語(yǔ)言的字符串
constchar*name = property_getName(property);
NSString*key = [NSStringstringWithUTF8String:name];
// 編碼每個(gè)屬性,利用kVC取出每個(gè)屬性對(duì)應(yīng)的數(shù)值
[encoder encodeObject:[selfvalueForKeyPath:key] forKey:key];
}
}
- (instancetype)initWithCoder:(NSCoder*)decoder{
//歸檔存儲(chǔ)自定義對(duì)象
unsignedintcount =0;
//獲得指向該類(lèi)所有屬性的指針
objc_property_t *properties = class_copyPropertyList([BDPerson class], &count);
for(inti =0; i < count; i ++) {
objc_property_t property = properties[I];
//根據(jù)objc_property_t獲得其屬性的名稱(chēng)--->C語(yǔ)言的字符串
constchar*name = property_getName(property);
NSString*key = [NSStringstringWithUTF8String:name];
//解碼每個(gè)屬性,利用kVC取出每個(gè)屬性對(duì)應(yīng)的數(shù)值
[selfsetValue:[decoder decodeObjectForKey:key] forKeyPath:key];
}
returnself;
}
二弛作、交換方法
通過(guò)runtime的method_exchangeImplementations(Method m1, Method m2)方法，可以進(jìn)行交換方法的實(shí)現(xiàn)坎吻；一般用自己寫(xiě)的方法（常用在自己寫(xiě)的框架中缆蝉，添加某些防錯(cuò)措施）來(lái)替換系統(tǒng)的方法實(shí)現(xiàn)，常用的地方有：
在數(shù)組中瘦真，越界訪問(wèn)程序會(huì)崩刊头，可以用自己的方法添加判斷防止程序出現(xiàn)崩潰數(shù)組或字典中不能添加nil，如果添加程序會(huì)崩诸尽，用自己的方法替換系統(tǒng)防止系統(tǒng)崩潰原杂。
代碼實(shí)現(xiàn)如下：
運(yùn)行程序崩潰.png
添加一個(gè)分類(lèi)實(shí)現(xiàn)方法交換.png
再次運(yùn)行剛才的程序：
除了獲取屬性列表之外，還有方法調(diào)用您机，攔截調(diào)用穿肄，動(dòng)態(tài)添加方法屬性，關(guān)聯(lián)對(duì)象（添加屬性）际看，方法交換咸产，根據(jù)屬性值獲取屬性名稱(chēng)（反射機(jī)制）等應(yīng)用。
總結(jié)
runtime 和 runloop 作為一個(gè)程序員進(jìn)階是必須的仲闽，也是非常重要的脑溢， 在面試過(guò)程中是經(jīng)常會(huì)被問(wèn)到的， 所以大家有必要進(jìn)行研究赖欣。
參考博客：
http://blog.csdn.net/ztp800201/article/details/9240913
http://www.reibang.com/p/613916eea37f
http://www.reibang.com/p/ebc6e20b84cf
http://www.cocoachina.com/ios/20141018/9960.html
