runloop學(xué)習(xí)記錄

1.runloop源碼

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2.對象介紹

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接下來的對象介紹，可以借助這個(gè)圖理清對象間的關(guān)系

// 一個(gè)runloop對象
typedef struct __CFRunLoop * CFRunLoopRef;
// source
typedef struct __CFRunLoopSource * CFRunLoopSourceRef;
// observer觀察者
typedef struct __CFRunLoopObserver * CFRunLoopObserverRef;
// timer
typedef struct __CFRunLoopTimer * CFRunLoopTimerRef;
// mode
typedef struct __CFRunLoopMode *CFRunLoopModeRef;

2.1. CFRunLoopRef

一個(gè)指向__CFRunLoop結(jié)構(gòu)體的指針

struct __CFRunLoop {
    CFRuntimeBase _base;
    pthread_mutex_t _lock;          /* locked for accessing mode list */
    __CFPort _wakeUpPort;           // used for CFRunLoopWakeUp 
    Boolean _unused;
    volatile _per_run_data *_perRunData;              // reset for runs of the run loop
    pthread_t _pthread;
    uint32_t _winthread;
    CFMutableSetRef _commonModes;
    CFMutableSetRef _commonModeItems;
    CFRunLoopModeRef _currentMode;
    CFMutableSetRef _modes;
    struct _block_item *_blocks_head;
    struct _block_item *_blocks_tail;
    CFTypeRef _counterpart;
};

從這個(gè)結(jié)構(gòu)體的內(nèi)容可以看出：

一個(gè)runloop對象主要包含modes沥曹、線程
modes是一個(gè)可變集合被碗，里面存著mode藻肄，所以一個(gè)runloop對象可以包含多個(gè)mode
一個(gè) RunLoop 包含若干個(gè) Mode木柬，每個(gè) Mode 又包含若干個(gè) Source/Timer/Observer缰雇。(這三個(gè)的概念后面講)入偷。每次調(diào)用 RunLoop 的主函數(shù)時(shí)，只能指定其中一個(gè) Mode寓涨，這個(gè)Mode被稱作 CurrentMode盯串。如果需要切換 Mode，只能退出 Loop戒良，再重新指定一個(gè) Mode 進(jìn)入体捏。這樣做主要是為了分隔開不同組的 Source/Timer/Observer，讓其互不影響糯崎。

2.2. CFRunLoopSourceRef

一個(gè)指向__CFRunLoopSource結(jié)構(gòu)體的指針

struct __CFRunLoopSource {
    CFRuntimeBase _base;
    uint32_t _bits;
    pthread_mutex_t _lock;
    CFIndex _order;         /* immutable */
    CFMutableBagRef _runLoops;
    union {
    CFRunLoopSourceContext version0;    /* immutable, except invalidation */
        CFRunLoopSourceContext1 version1;   /* immutable, except invalidation */
    } _context;
};

結(jié)構(gòu)體有一個(gè)_runLoops(可變包對象)几缭，說明一個(gè)source可以添加到多個(gè)runloop中
CFRunLoopSourceContext version0

typedef struct {
    CFIndex version;
    void *  info;
    const void *(*retain)(const void *info);
    void    (*release)(const void *info);
    CFStringRef (*copyDescription)(const void *info);
    Boolean (*equal)(const void *info1, const void *info2);
    CFHashCode  (*hash)(const void *info);
    void    (*schedule)(void *info, CFRunLoopRef rl, CFStringRef mode);
    void    (*cancel)(void *info, CFRunLoopRef rl, CFStringRef mode);
    void    (*perform)(void *info);
} CFRunLoopSourceContext;

CFRunLoopSourceContext1 version1

typedef struct {
    CFIndex version;
    void *  info;
    const void *(*retain)(const void *info);
    void    (*release)(const void *info);
    CFStringRef (*copyDescription)(const void *info);
    Boolean (*equal)(const void *info1, const void *info2);
    CFHashCode  (*hash)(const void *info);
#if (TARGET_OS_MAC && !(TARGET_OS_EMBEDDED || TARGET_OS_IPHONE)) || (TARGET_OS_EMBEDDED || TARGET_OS_IPHONE)
    mach_port_t (*getPort)(void *info);
    void *  (*perform)(void *msg, CFIndex size, CFAllocatorRef allocator, void *info);
#else
    void *  (*getPort)(void *info);
    void    (*perform)(void *info);
#endif
} CFRunLoopSourceContext1;

version0和version1區(qū)別
當(dāng)我們接受到的消息(source)，比如觸摸事件沃呢，滑動事件等等年栓；這個(gè)source是有兩種的，一種是version0薄霜，也就是用source0來表示某抓，一種是version1 -> source1
區(qū)別

version0 / source0	source0 是非基于 port 的事件，主要是 APP 內(nèi)部事件惰瓜，如點(diǎn)擊事件否副，觸摸事件等
version1 / source1	source1 是基于Port的，通過內(nèi)核和其他線程通信崎坊，接收备禀，分發(fā)系統(tǒng)事件。

2.3. CFRunLoopObserverRef

一個(gè)指向__CFRunLoopObserver結(jié)構(gòu)體的指針
作用：觀察者，觀察runloop的各種狀態(tài)曲尸，并通過回調(diào)拋出去

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 */
};

其中的CFOptionFlags是一個(gè)枚舉：表示runloop的狀態(tài)

/* Run Loop Observer Activities */
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
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU    // 占位
};

CFRunLoopObserverRef觀察者會將觀察到的狀態(tài)變化通過回調(diào)_callout跑出去
看下這個(gè)CFRunLoopObserverCallBack _callout

// 這個(gè)回調(diào)可以將觀察者赋续、runloop狀態(tài)、info傳出去
typedef void (*CFRunLoopObserverCallBack)(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity, void *info);

2.4. CFRunLoopTimerRef

是一個(gè)指向__CFRunLoopTimer結(jié)構(gòu)體的指針

某些數(shù)據(jù)類型能夠在Core Foundation和Foundation之間互換使用另患，可被互換使用的數(shù)據(jù)類型被稱為Toll-Free Bridged類型纽乱。

CFRunLoopTimerRef 是定時(shí)器，可以在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)拋出回調(diào)
CFRunLoopTimerRef和NSTimer是toll-free bridged的柴淘，可以相互轉(zhuǎn)換迫淹。

struct __CFRunLoopTimer {
    CFRuntimeBase _base;
    uint16_t _bits;
    pthread_mutex_t _lock;
    CFRunLoopRef _runLoop;
    CFMutableSetRef _rlModes;
    CFAbsoluteTime _nextFireDate;
    CFTimeInterval _interval;       /* immutable */
    CFTimeInterval _tolerance;          /* mutable */
    uint64_t _fireTSR;          /* TSR units */
    CFIndex _order;         /* immutable */
    CFRunLoopTimerCallBack _callout;    /* immutable */
    CFRunLoopTimerContext _context; /* immutable, except invalidation */
};

2.5.CFRunLoopModeRef

一個(gè)指向__CFRunLoopMode結(jié)構(gòu)體的指針

typedef struct __CFRunLoopMode *CFRunLoopModeRef;

struct __CFRunLoopMode {
    CFRuntimeBase _base;
    pthread_mutex_t _lock;  /* must have the run loop locked before locking this */
    CFStringRef _name;
    Boolean _stopped;
    char _padding[3];
    CFMutableSetRef _sources0;
    CFMutableSetRef _sources1;
    CFMutableArrayRef _observers;
    CFMutableArrayRef _timers;
    CFMutableDictionaryRef _portToV1SourceMap;
    __CFPortSet _portSet;
    CFIndex _observerMask;
#if USE_DISPATCH_SOURCE_FOR_TIMERS
    dispatch_source_t _timerSource;
    dispatch_queue_t _queue;
    Boolean _timerFired; // set to true by the source when a timer has fired
    Boolean _dispatchTimerArmed;
#endif
#if USE_MK_TIMER_TOO
    mach_port_t _timerPort;
    Boolean _mkTimerArmed;
#endif
#if DEPLOYMENT_TARGET_WINDOWS
    DWORD _msgQMask;
    void (*_msgPump)(void);
#endif
    uint64_t _timerSoftDeadline; /* TSR */
    uint64_t _timerHardDeadline; /* TSR */
};

_sources0、 _sources1都是可變集合對象为严，對應(yīng)著用來存取CFRunLoopSourceRef對象敛熬，CFRunLoopSourceRef對象中有version0、version1分別對應(yīng)著_sources0和_sources1
包含了observer第股、timer
CFStringRef _name就是mode的名字应民，如：kCFRunLoopDefaultMode
有幾種mode圖片來源

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3.函數(shù)介紹

3.1.__CFRunLoopDoObservers

通知Observer，runloop要做什么事情
這個(gè)__CFRunLoopDoObservers函數(shù)需要傳三個(gè)參數(shù)夕吻，分別是

CFRunLoopRef(runloop對象)
CFRunLoopModeRef(runloop的mode)
CFRunLoopActivity(runloop的狀態(tài)枚舉)

這個(gè)函數(shù)的實(shí)現(xiàn)

3.2._CFRunLoopGet0

runloop對象是存在全局字典中的诲锹，key就是pthread_t
這個(gè)_CFRunLoopGet0函數(shù)的作用就是獲取對應(yīng)線程的runloop

實(shí)現(xiàn)思路（依據(jù)就是下面截圖的源碼）
1.先判斷這個(gè)全局字典存不存在，不存在涉馅，創(chuàng)建一個(gè)归园，并將主線程的runloop加進(jìn)去
2.直接去字典里取這個(gè)loop
3.如果loop不存在，就創(chuàng)建一個(gè)loop加入到全局字典中
// 偽代碼
if(!__CFRunLoops) {
      1.創(chuàng)建全局字典
      2.創(chuàng)建主線程loop稚矿，并加入到全局字典中
}
根據(jù)線程pthread_t為key庸诱，去字典取對應(yīng)的loop
if(!loop) {
      1.創(chuàng)建loop
      2.加入到字典中
}
return loop

其實(shí)這個(gè)說明了runloop和線程是一一對應(yīng)的關(guān)系

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3.3.獲取主線程loop和獲取當(dāng)前的loop