RunLoop 是 iOS 和 OS X 開發(fā)中非常基礎(chǔ)的一個(gè)概念芥吟，這篇文章將從 CFRunLoop 的源碼入手架谎，介紹 RunLoop 的概念以及底層實(shí)現(xiàn)原理先鱼。之后會(huì)介紹一下在 iOS 中，蘋果是如何利用 RunLoop 實(shí)現(xiàn)自動(dòng)釋放池适瓦、延遲回調(diào)竿开、觸摸事件、屏幕刷新等功能的玻熙。
目錄
RunLoop 的概念
RunLoop 與線程的關(guān)系
RunLoop 對(duì)外的接口
RunLoop 的 Mode
RunLoop 的內(nèi)部邏輯
RunLoop 的底層實(shí)現(xiàn)
蘋果用 RunLoop 實(shí)現(xiàn)的功能
AutoreleasePool
事件響應(yīng)
手勢(shì)識(shí)別
界面更新
定時(shí)器
PerformSelecter
關(guān)于GCD
關(guān)于網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求
RunLoop 的實(shí)際應(yīng)用舉例
AFNetworking
AsyncDisplayKit
RunLoop 的概念
一般來講否彩，一個(gè)線程一次只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，執(zhí)行完成后線程就會(huì)退出嗦随。如果我們需要一個(gè)機(jī)制列荔，讓線程能隨時(shí)處理事件但并不退出，通常的代碼邏輯是這樣的：
function?loop()?{
initialize();
do?{
var?message?=?get_next_message();
process_message(message);
}?while?(message?!=?quit);
}
這種模型通常被稱作Event Loop枚尼。 Event Loop 在很多系統(tǒng)和框架里都有實(shí)現(xiàn)贴浙，比如 Node.js 的事件處理，比如 Windows 程序的消息循環(huán)署恍，再比如 OSX/iOS 里的 RunLoop崎溃。實(shí)現(xiàn)這種模型的關(guān)鍵點(diǎn)在于：如何管理事件/消息，如何讓線程在沒有處理消息時(shí)休眠以避免資源占用盯质、在有消息到來時(shí)立刻被喚醒袁串。
所以，RunLoop 實(shí)際上就是一個(gè)對(duì)象唤殴，這個(gè)對(duì)象管理了其需要處理的事件和消息般婆，并提供了一個(gè)入口函數(shù)來執(zhí)行上面 Event Loop 的邏輯。線程執(zhí)行了這個(gè)函數(shù)后朵逝，就會(huì)一直處于這個(gè)函數(shù)內(nèi)部 "接受消息->等待->處理" 的循環(huán)中蔚袍，直到這個(gè)循環(huán)結(jié)束（比如傳入 quit 的消息），函數(shù)返回配名。
OSX/iOS 系統(tǒng)中啤咽，提供了兩個(gè)這樣的對(duì)象：NSRunLoop 和 CFRunLoopRef。
CFRunLoopRef 是在 CoreFoundation 框架內(nèi)的渠脉，它提供了純 C 函數(shù)的 API宇整，所有這些 API 都是線程安全的。
NSRunLoop 是基于 CFRunLoopRef 的封裝芋膘，提供了面向?qū)ο蟮?API鳞青，但是這些 API 不是線程安全的霸饲。
CFRunLoopRef 的代碼是開源的，你可以在這里http://opensource.apple.com/tarballs/CF/CF-855.17.tar.gz下載到整個(gè) CoreFoundation 的源碼臂拓。為了方便跟蹤和查看厚脉，你可以新建一個(gè) Xcode 工程，把這堆源碼拖進(jìn)去看。
RunLoop 與線程的關(guān)系
首先，iOS 開發(fā)中能遇到兩個(gè)線程對(duì)象: pthread_t 和 NSThread涎拉。過去蘋果有份文檔標(biāo)明了 NSThread 只是 pthread_t 的封裝摇锋，但那份文檔已經(jīng)失效了，現(xiàn)在它們也有可能都是直接包裝自最底層的 mach thread。蘋果并沒有提供這兩個(gè)對(duì)象相互轉(zhuǎn)換的接口，但不管怎么樣，可以肯定的是 pthread_t 和 NSThread 是一一對(duì)應(yīng)的泄伪。比如，你可以通過 pthread_main_np() 或 [NSThread mainThread] 來獲取主線程匿级；也可以通過 pthread_self() 或 [NSThread currentThread] 來獲取當(dāng)前線程臂容。CFRunLoop 是基于 pthread 來管理的。
蘋果不允許直接創(chuàng)建 RunLoop根蟹，它只提供了兩個(gè)自動(dòng)獲取的函數(shù)：CFRunLoopGetMain() 和 CFRunLoopGetCurrent()脓杉。 這兩個(gè)函數(shù)內(nèi)部的邏輯大概是下面這樣:
///?全局的Dictionary，key?是?pthread_t简逮，?value?是?CFRunLoopRef
static?CFMutableDictionaryRef?loopsDic;
///?訪問?loopsDic?時(shí)的鎖
static?CFSpinLock_t?loopsLock;
///?獲取一個(gè)?pthread?對(duì)應(yīng)的?RunLoop球散。
CFRunLoopRef?_CFRunLoopGet(pthread_t?thread)?{
OSSpinLockLock(&loopsLock);
if?(!loopsDic)?{
//?第一次進(jìn)入時(shí)，初始化全局Dic散庶，并先為主線程創(chuàng)建一個(gè)?RunLoop蕉堰。
loopsDic?=?CFDictionaryCreateMutable();
CFRunLoopRef?mainLoop?=?_CFRunLoopCreate();
CFDictionarySetValue(loopsDic,?pthread_main_thread_np(),?mainLoop);
}
///?直接從?Dictionary?里獲取。
CFRunLoopRef?loop?=?CFDictionaryGetValue(loopsDic,?thread));
if?(!loop)?{
///?取不到時(shí)悲龟，創(chuàng)建一個(gè)
loop?=?_CFRunLoopCreate();
CFDictionarySetValue(loopsDic,?thread,?loop);
///?注冊(cè)一個(gè)回調(diào)屋讶，當(dāng)線程銷毀時(shí)，順便也銷毀其對(duì)應(yīng)的?RunLoop须教。
_CFSetTSD(...,?thread,?loop,?__CFFinalizeRunLoop);
}
OSSpinLockUnLock(&loopsLock);
return?loop;
}
CFRunLoopRef?CFRunLoopGetMain()?{
return?_CFRunLoopGet(pthread_main_thread_np());
}
CFRunLoopRef?CFRunLoopGetCurrent()?{
return?_CFRunLoopGet(pthread_self());
}
從上面的代碼可以看出皿渗，線程和 RunLoop 之間是一一對(duì)應(yīng)的，其關(guān)系是保存在一個(gè)全局的 Dictionary 里轻腺。線程剛創(chuàng)建時(shí)并沒有 RunLoop乐疆，如果你不主動(dòng)獲取，那它一直都不會(huì)有贬养。RunLoop 的創(chuàng)建是發(fā)生在第一次獲取時(shí)挤土，RunLoop 的銷毀是發(fā)生在線程結(jié)束時(shí)。你只能在一個(gè)線程的內(nèi)部獲取其 RunLoop（主線程除外）误算。
RunLoop 對(duì)外的接口
在 CoreFoundation 里面關(guān)于 RunLoop 有5個(gè)類:
CFRunLoopRef
CFRunLoopModeRef
CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopObserverRef
其中 CFRunLoopModeRef 類并沒有對(duì)外暴露仰美，只是通過 CFRunLoopRef 的接口進(jìn)行了封裝迷殿。他們的關(guān)系如下:
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咖杂。每次調(diào)用 RunLoop 的主函數(shù)時(shí)贪庙，只能指定其中一個(gè) Mode，這個(gè)Mode被稱作 CurrentMode翰苫。如果需要切換 Mode，只能退出 Loop这橙，再重新指定一個(gè) Mode 進(jìn)入奏窑。這樣做主要是為了分隔開不同組的 Source/Timer/Observer，讓其互不影響屈扎。
CFRunLoopSourceRef是事件產(chǎn)生的地方埃唯。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）鹰晨，它并不能主動(dòng)觸發(fā)事件墨叛。使用時(shí)，你需要先調(diào)用 CFRunLoopSourceSignal(source)模蜡，將這個(gè) Source 標(biāo)記為待處理漠趁，然后手動(dòng)調(diào)用 CFRunLoopWakeUp(runloop) 來喚醒 RunLoop，讓其處理這個(gè)事件忍疾。
Source1 包含了一個(gè) mach_port 和一個(gè)回調(diào)（函數(shù)指針）闯传，被用于通過內(nèi)核和其他線程相互發(fā)送消息。這種 Source 能主動(dòng)喚醒 RunLoop 的線程卤妒，其原理在下面會(huì)講到甥绿。
CFRunLoopTimerRef是基于時(shí)間的觸發(fā)器，它和 NSTimer 是toll-free bridged 的则披，可以混用共缕。其包含一個(gè)時(shí)間長(zhǎng)度和一個(gè)回調(diào)（函數(shù)指針）。當(dāng)其加入到 RunLoop 時(shí)士复，RunLoop會(huì)注冊(cè)對(duì)應(yīng)的時(shí)間點(diǎn)图谷，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)阱洪。
CFRunLoopObserverRef是觀察者蜓萄，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)澄峰，觀察者就能通過回調(diào)接受到這個(gè)變化嫉沽。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俏竞，一個(gè) item 可以被同時(shí)加入多個(gè) mode绸硕。但一個(gè) item 被重復(fù)加入同一個(gè) mode 時(shí)是不會(huì)有效果的堂竟。如果一個(gè) mode 中一個(gè) item 都沒有，則 RunLoop 會(huì)直接退出玻佩，不進(jìn)入循環(huán)出嘹。
RunLoop 的 Mode
CFRunLoopMode 和 CFRunLoop 的結(jié)構(gòu)大致如下：
struct?__CFRunLoopMode?{
CFStringRef?_name;????????????//?Mode?Name,?例如?@"kCFRunLoopDefaultMode"
CFMutableSetRef?_sources0;????//?Set
CFMutableSetRef?_sources1;????//?Set
CFMutableArrayRef?_observers;?//?Array
CFMutableArrayRef?_timers;????//?Array
...
};
struct?__CFRunLoop?{
CFMutableSetRef?_commonModes;?????//?Set
CFMutableSetRef?_commonModeItems;?//?Set
CFRunLoopModeRef?_currentMode;????//?Current?Runloop?Mode
CFMutableSetRef?_modes;???????????//?Set
...
};
這里有個(gè)概念叫 "CommonModes"：一個(gè) Mode 可以將自己標(biāo)記為"Common"屬性（通過將其 ModeName 添加到 RunLoop 的 "commonModes" 中）。每當(dāng) RunLoop 的內(nèi)容發(fā)生變化時(shí)咬崔，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里税稼。
應(yīng)用場(chǎng)景舉例：主線程的 RunLoop 里有兩個(gè)預(yù)置的 Mode：kCFRunLoopDefaultMode 和 UITrackingRunLoopMode。這兩個(gè) Mode 都已經(jīng)被標(biāo)記為"Common"屬性垮斯。DefaultMode 是 App 平時(shí)所處的狀態(tài)郎仆，TrackingRunLoopMode 是追蹤 ScrollView 滑動(dòng)時(shí)的狀態(tài)。當(dāng)你創(chuàng)建一個(gè) Timer 并加到 DefaultMode 時(shí)兜蠕，Timer 會(huì)得到重復(fù)回調(diào)扰肌，但此時(shí)滑動(dòng)一個(gè)TableView時(shí)，RunLoop 會(huì)將 mode 切換為 TrackingRunLoopMode熊杨，這時(shí) Timer 就不會(huì)被回調(diào)曙旭，并且也不會(huì)影響到滑動(dòng)操作。
有時(shí)你需要一個(gè) Timer晶府，在兩個(gè) Mode 中都能得到回調(diào)桂躏，一種辦法就是將這個(gè) Timer 分別加入這兩個(gè) Mode。還有一種方式川陆，就是將 Timer 加入到頂層的 RunLoop 的 "commonModeItems" 中沼头。"commonModeItems" 被 RunLoop 自動(dòng)更新到所有具有"Common"屬性的 Mode 里去。
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,?...);
Mode 暴露的管理 mode item 的接口有下面幾個(gè)：
CFRunLoopAddSource(CFRunLoopRef?rl,?CFRunLoopSourceRef?source,?CFStringRef?modeName);
CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopRef?rl,?CFRunLoopObserverRef?observer,?CFStringRef?modeName);
CFRunLoopAddTimer(CFRunLoopRef?rl,?CFRunLoopTimerRef?timer,?CFStringRef?mode);
CFRunLoopRemoveSource(CFRunLoopRef?rl,?CFRunLoopSourceRef?source,?CFStringRef?modeName);
CFRunLoopRemoveObserver(CFRunLoopRef?rl,?CFRunLoopObserverRef?observer,?CFStringRef?modeName);
CFRunLoopRemoveTimer(CFRunLoopRef?rl,?CFRunLoopTimerRef?timer,?CFStringRef?mode);
你只能通過 mode name 來操作內(nèi)部的 mode书劝，當(dāng)你傳入一個(gè)新的 mode name 但 RunLoop 內(nèi)部沒有對(duì)應(yīng) mode 時(shí)进倍，RunLoop會(huì)自動(dòng)幫你創(chuàng)建對(duì)應(yīng)的 CFRunLoopModeRef。對(duì)于一個(gè) RunLoop 來說购对，其內(nèi)部的 mode 只能增加不能刪除猾昆。
蘋果公開提供的 Mode 有兩個(gè)：kCFRunLoopDefaultMode (NSDefaultRunLoopMode) 和 UITrackingRunLoopMode，你可以用這兩個(gè) Mode Name 來操作其對(duì)應(yīng)的 Mode骡苞。
同時(shí)蘋果還提供了一個(gè)操作 Common 標(biāo)記的字符串：kCFRunLoopCommonModes (NSRunLoopCommonModes)垂蜗，你可以用這個(gè)字符串來操作 Common Items，或標(biāo)記一個(gè) Mode 為 "Common"解幽。使用時(shí)注意區(qū)分這個(gè)字符串和其他 mode name贴见。
RunLoop 的內(nèi)部邏輯
根據(jù)蘋果在文檔里的說明，RunLoop 內(nèi)部的邏輯大致如下:
其內(nèi)部代碼整理如下 （太長(zhǎng)了不想看可以直接跳過去躲株，后面會(huì)有說明）：
///?用DefaultMode啟動(dòng)
void?CFRunLoopRun(void)?{
CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(),?kCFRunLoopDefaultMode,?1.0e10,?false);
}
///?用指定的Mode啟動(dòng)片部，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里沒有source/timer/observer,?直接返回。
if?(__CFRunLoopModeIsEmpty(currentMode))?return;
///?1.?通知?Observers:?RunLoop?即將進(jìn)入?loop霜定。
__CFRunLoopDoObservers(runloop,?currentMode,?kCFRunLoopEntry);
///?內(nèi)部函數(shù)档悠，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)廊鸥。
__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)辖所。
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)惰说，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)缘回。
if?(!sourceHandledThisLoop)?{
__CFRunLoopDoObservers(runloop,?currentMode,?kCFRunLoopBeforeWaiting);
}
///?7.?調(diào)用?mach_msg?等待接受?mach_port?的消息吆视。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?的事件酥宴。
///???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啦吧。
__CFRunLoopDoObservers(runloop,?currentMode,?kCFRunLoopAfterWaiting);
///?收到消息，處理消息幅虑。
handle_msg:
///?9.1?如果一個(gè)?Timer?到時(shí)間了，觸發(fā)這個(gè)Timer的回調(diào)顾犹。
if?(msg_is_timer)?{
__CFRunLoopDoTimers(runloop,?currentMode,?mach_absolute_time())
}
///?9.2?如果有dispatch到main_queue的block倒庵，執(zhí)行block。
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)出事件了炫刷，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)說處理完事件就返回擎宝。
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)都沒有了
retVal?=?kCFRunLoopRunFinished;
}
///?如果沒超時(shí)，mode里沒空浑玛，loop也沒被停止绍申，那繼續(xù)loop。
}?while?(retVal?==?0);
}
///?10.?通知?Observers:?RunLoop?即將退出顾彰。
__CFRunLoopDoObservers(rl,?currentMode,?kCFRunLoopExit);
}
可以看到极阅，實(shí)際上 RunLoop 就是這樣一個(gè)函數(shù)，其內(nèi)部是一個(gè) do-while 循環(huán)涨享。當(dāng)你調(diào)用 CFRunLoopRun() 時(shí)筋搏，線程就會(huì)一直停留在這個(gè)循環(huán)里；直到超時(shí)或被手動(dòng)停止厕隧，該函數(shù)才會(huì)返回奔脐。
RunLoop 的底層實(shí)現(xiàn)
從上面代碼可以看到，RunLoop 的核心是基于 mach port 的吁讨，其進(jìn)入休眠時(shí)調(diào)用的函數(shù)是 mach_msg()髓迎。為了解釋這個(gè)邏輯，下面稍微介紹一下 OSX/iOS 的系統(tǒng)架構(gòu)建丧。
蘋果官方將整個(gè)系統(tǒng)大致劃分為上述4個(gè)層次：
應(yīng)用層包括用戶能接觸到的圖形應(yīng)用排龄，例如 Spotlight、Aqua翎朱、SpringBoard 等涣雕。
應(yīng)用框架層即開發(fā)人員接觸到的 Cocoa 等框架艰亮。
核心框架層包括各種核心框架、OpenGL 等內(nèi)容挣郭。
Darwin 即操作系統(tǒng)的核心迄埃，包括系統(tǒng)內(nèi)核、驅(qū)動(dòng)兑障、Shell 等內(nèi)容侄非，這一層是開源的，其所有源碼都可以在opensource.apple.com里找到流译。
我們?cè)谏钊肟匆幌?Darwin 這個(gè)核心的架構(gòu)：
其中逞怨，在硬件層上面的三個(gè)組成部分：Mach、BSD福澡、IOKit (還包括一些上面沒標(biāo)注的內(nèi)容)叠赦，共同組成了 XNU 內(nèi)核。
XNU 內(nèi)核的內(nèi)環(huán)被稱作 Mach革砸，其作為一個(gè)微內(nèi)核除秀，僅提供了諸如處理器調(diào)度、IPC (進(jìn)程間通信)等非常少量的基礎(chǔ)服務(wù)算利。
BSD 層可以看作圍繞 Mach 層的一個(gè)外環(huán)册踩，其提供了諸如進(jìn)程管理、文件系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)等功能效拭。
IOKit 層是為設(shè)備驅(qū)動(dòng)提供了一個(gè)面向?qū)ο?C++)的一個(gè)框架暂吉。
Mach 本身提供的 API 非常有限，而且蘋果也不鼓勵(lì)使用 Mach 的 API缎患，但是這些API非衬降模基礎(chǔ)，如果沒有這些API的話挤渔，其他任何工作都無法實(shí)施业稼。在 Mach 中，所有的東西都是通過自己的對(duì)象實(shí)現(xiàn)的蚂蕴，進(jìn)程低散、線程和虛擬內(nèi)存都被稱為"對(duì)象"。和其他架構(gòu)不同骡楼， Mach 的對(duì)象間不能直接調(diào)用熔号，只能通過消息傳遞的方式實(shí)現(xiàn)對(duì)象間的通信。"消息"是 Mach 中最基礎(chǔ)的概念鸟整，消息在兩個(gè)端口 (port) 之間傳遞引镊，這就是 Mach 的 IPC (進(jìn)程間通信) 的核心。
Mach 的消息定義是在頭文件的，很簡(jiǎn)單：
typedef?struct?{
mach_msg_header_t?header;
mach_msg_body_t?body;
}?mach_msg_base_t;
typedef?struct?{
mach_msg_bits_t?msgh_bits;
mach_msg_size_t?msgh_size;
mach_port_t?msgh_remote_port;
mach_port_t?msgh_local_port;
mach_port_name_t?msgh_voucher_port;
mach_msg_id_t?msgh_id;
}?mach_msg_header_t;
一條 Mach 消息實(shí)際上就是一個(gè)二進(jìn)制數(shù)據(jù)包 (BLOB)弟头，其頭部定義了當(dāng)前端口 local_port 和目標(biāo)端口 remote_port吩抓，
發(fā)送和接受消息是通過同一個(gè) API 進(jìn)行的，其 option 標(biāo)記了消息傳遞的方向：
mach_msg_return_t?mach_msg(
mach_msg_header_t?*msg,
mach_msg_option_t?option,
mach_msg_size_t?send_size,
mach_msg_size_t?rcv_size,
mach_port_name_t?rcv_name,
mach_msg_timeout_t?timeout,
mach_port_name_t?notify);
為了實(shí)現(xiàn)消息的發(fā)送和接收赴恨，mach_msg() 函數(shù)實(shí)際上是調(diào)用了一個(gè) Mach 陷阱 (trap)疹娶，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)用伦连。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)制雨饺，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)際的工作惑淳，如下圖：
這些概念可以參考維基百科:System_call额港、Trap_(computing)。
RunLoop 的核心就是一個(gè) mach_msg() (見上面代碼的第7步)歧焦，RunLoop 調(diào)用這個(gè)函數(shù)去接收消息移斩，如果沒有別人發(fā)送 port 消息過來，內(nèi)核會(huì)將線程置于等待狀態(tài)绢馍。例如你在模擬器里跑起一個(gè) iOS 的 App向瓷，然后在 App 靜止時(shí)點(diǎn)擊暫停，你會(huì)看到主線程調(diào)用棧是停留在 mach_msg_trap() 這個(gè)地方痕貌。
關(guān)于具體的如何利用 mach port 發(fā)送信息风罩，可以看看NSHipster 這一篇文章糠排，或者這里的中文翻譯 舵稠。
關(guān)于Mach的歷史可以看看這篇很有趣的文章：Mac OS X 背后的故事（三）Mach 之父 Avie Tevanian。
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 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),
}
}
}
可以看到入宦，系統(tǒng)默認(rèn)注冊(cè)了5個(gè)Mode:
1. kCFRunLoopDefaultMode: App的默認(rèn) Mode哺徊，通常主線程是在這個(gè) Mode 下運(yùn)行的。
2. UITrackingRunLoopMode: 界面跟蹤 Mode乾闰，用于 ScrollView 追蹤觸摸滑動(dòng)落追，保證界面滑動(dòng)時(shí)不受其他 Mode 影響。
3. UIInitializationRunLoopMode: 在剛啟動(dòng) App 時(shí)第進(jìn)入的第一個(gè) Mode涯肩，啟動(dòng)完成后就不再使用轿钠。
4: GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統(tǒng)事件的內(nèi)部 Mode，通常用不到病苗。
5: kCFRunLoopCommonModes: 這是一個(gè)占位的 Mode疗垛，沒有實(shí)際作用。
你可以在這里看到更多的蘋果內(nèi)部的 Mode硫朦，但那些 Mode 在開發(fā)中就很難遇到了贷腕。
當(dāng) RunLoop 進(jìn)行回調(diào)時(shí)，一般都是通過一個(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)，通常能在調(diào)用棧上看到這些函數(shù)泽裳。下面是這幾個(gè)函數(shù)的整理版本瞒斩，如果你在調(diào)用棧中看到這些長(zhǎng)函數(shù)名，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涮总，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)胸囱。
__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)。
__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)妹卿。
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__(source0);
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__(block);
///?6.?通知Observers旺矾，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，線程被喚醒
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopAfterWaiting);
///?9.?如果是被Timer喚醒的夺克，回調(diào)Timer
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_TIMER_CALLBACK_FUNCTION__(timer);
///?9.?如果是被dispatch喚醒的箕宙，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，處理這個(gè)事件
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE1_PERFORM_FUNCTION__(source1);
}?while?(...);
///?10.?通知Observers铺纽，即將退出RunLoop
///?此處有Observer釋放AutoreleasePool:?_objc_autoreleasePoolPop();
__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__(kCFRunLoopExit);
}
AutoreleasePool
App啟動(dòng)后柬帕，蘋果在主線程 RunLoop 里注冊(cè)了兩個(gè) Observer，其回調(diào)都是 _wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()狡门。
第一個(gè) Observer 監(jiān)視的事件是 Entry(即將進(jìn)入Loop)陷寝，其回調(diào)內(nèi)會(huì)調(diào)用 _objc_autoreleasePoolPush() 創(chuàng)建自動(dòng)釋放池。其 order 是-2147483647其馏，優(yōu)先級(jí)最高凤跑，保證創(chuàng)建釋放池發(fā)生在其他所有回調(diào)之前。
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)建新池叛复；Exit(即將退出Loop) 時(shí)調(diào)用 _objc_autoreleasePoolPop() 來釋放自動(dòng)釋放池仔引。這個(gè) Observer 的 order 是 2147483647，優(yōu)先級(jí)最低褐奥，保證其釋放池子發(fā)生在其他所有回調(diào)之后咖耘。
在主線程執(zhí)行的代碼，通常是寫在諸如事件回調(diào)撬码、Timer回調(diào)內(nèi)的儿倒。這些回調(diào)會(huì)被 RunLoop 創(chuàng)建好的 AutoreleasePool 環(huán)繞著，所以不會(huì)出現(xiàn)內(nèi)存泄漏呜笑，開發(fā)者也不必顯示創(chuàng)建 Pool 了夫否。
事件響應(yīng)
蘋果注冊(cè)了一個(gè) Source1 (基于 mach port 的) 用來接收系統(tǒng)事件，其回調(diào)函數(shù)為 __IOHIDEventSystemClientQueueCallback()叫胁。
當(dāng)一個(gè)硬件事件(觸摸/鎖屏/搖晃等)發(fā)生后凰慈，首先由 IOKit.framework 生成一個(gè) IOHIDEvent 事件并由 SpringBoard 接收。這個(gè)過程的詳細(xì)情況可以參考這里曹抬。SpringBoard 只接收按鍵(鎖屏/靜音等)溉瓶，觸摸急鳄，加速，接近傳感器等幾種 Event堰酿，隨后用 mach port 轉(zhuǎn)發(fā)給需要的App進(jìn)程疾宏。隨后蘋果注冊(cè)的那個(gè) Source1 就會(huì)觸發(fā)回調(diào)，并調(diào)用 _UIApplicationHandleEventQueue() 進(jìn)行應(yīng)用內(nèi)部的分發(fā)触创。
_UIApplicationHandleEventQueue() 會(huì)把 IOHIDEvent 處理并包裝成 UIEvent 進(jìn)行處理或分發(fā)坎藐，其中包括識(shí)別 UIGesture/處理屏幕旋轉(zhuǎn)/發(fā)送給 UIWindow 等。通常事件比如 UIButton 點(diǎn)擊哼绑、touchesBegin/Move/End/Cancel 事件都是在這個(gè)回調(diào)中完成的岩馍。
手勢(shì)識(shí)別
當(dāng)上面的 _UIApplicationHandleEventQueue() 識(shí)別了一個(gè)手勢(shì)時(shí)，其首先會(huì)調(diào)用 Cancel 將當(dāng)前的 touchesBegin/Move/End 系列回調(diào)打斷抖韩。隨后系統(tǒng)將對(duì)應(yīng)的 UIGestureRecognizer 標(biāo)記為待處理蛀恩。
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，這個(gè)Observer的回調(diào)函數(shù)是 _UIGestureRecognizerUpdateObserver()茂浮，其內(nèi)部會(huì)獲取所有剛被標(biāo)記為待處理的 GestureRecognizer双谆，并執(zhí)行GestureRecognizer的回調(diào)。
當(dāng)有 UIGestureRecognizer 的變化(創(chuàng)建/銷毀/狀態(tài)改變)時(shí)席揽，這個(gè)回調(diào)都會(huì)進(jìn)行相應(yīng)處理顽馋。
界面更新
當(dāng)在操作 UI 時(shí)，比如改變了 Frame幌羞、更新了 UIView/CALayer 的層次時(shí)寸谜，或者手動(dòng)調(diào)用了 UIView/CALayer 的 setNeedsLayout/setNeedsDisplay方法后，這個(gè) UIView/CALayer 就被標(biāo)記為待處理属桦，并被提交到一個(gè)全局的容器去熊痴。
蘋果注冊(cè)了一個(gè) Observer 監(jiān)聽 BeforeWaiting(即將進(jìn)入休眠) 和 Exit (即將退出Loop) 事件，回調(diào)去執(zhí)行一個(gè)很長(zhǎng)的函數(shù)：
_ZN2CA11Transaction17observer_callbackEP19__CFRunLoopObservermPv()地啰。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)整愁拭，并更新 UI 界面讲逛。
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];
定時(shí)器
NSTimer 其實(shí)就是 CFRunLoopTimerRef亏吝，他們之間是 toll-free bridged 的。一個(gè) NSTimer 注冊(cè)到 RunLoop 后盏混，RunLoop 會(huì)為其重復(fù)的時(shí)間點(diǎn)注冊(cè)好事件蔚鸥。例如 10:00, 10:10, 10:20 這幾個(gè)時(shí)間點(diǎn)。RunLoop為了節(jié)省資源许赃，并不會(huì)在非常準(zhǔn)確的時(shí)間點(diǎn)回調(diào)這個(gè)Timer止喷。Timer 有個(gè)屬性叫做 Tolerance (寬容度)，標(biāo)示了當(dāng)時(shí)間點(diǎn)到后混聊，容許有多少最大誤差弹谁。
如果某個(gè)時(shí)間點(diǎn)被錯(cuò)過了，例如執(zhí)行了一個(gè)很長(zhǎng)的任務(wù)，則那個(gè)時(shí)間點(diǎn)的回調(diào)也會(huì)跳過去预愤，不會(huì)延后執(zhí)行沟于。就比如等公交，如果 10:10 時(shí)我忙著玩手機(jī)錯(cuò)過了那個(gè)點(diǎn)的公交植康，那我只能等 10:20 這一趟了旷太。
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 并不一樣销睁，其內(nèi)部實(shí)際是操作了一個(gè) Source）供璧。如果在兩次屏幕刷新之間執(zhí)行了一個(gè)長(zhǎng)任務(wù)，那其中就會(huì)有一幀被跳過去（和 NSTimer 相似）冻记，造成界面卡頓的感覺睡毒。在快速滑動(dòng)TableView時(shí)，即使一幀的卡頓也會(huì)讓用戶有所察覺冗栗。Facebook 開源的 AsyncDisplayLink 就是為了解決界面卡頓的問題吕嘀，其內(nèi)部也用到了 RunLoop，這個(gè)稍后我會(huì)再單獨(dú)寫一頁(yè)博客來分析贞瞒。
PerformSelecter
當(dāng)調(diào)用 NSObject 的 performSelecter:afterDelay: 后偶房，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。所以如果當(dāng)前線程沒有 RunLoop军浆，則這個(gè)方法會(huì)失效棕洋。
當(dāng)調(diào)用 performSelector:onThread: 時(shí)，實(shí)際上其會(huì)創(chuàng)建一個(gè) Timer 加到對(duì)應(yīng)的線程去乒融，同樣的掰盘，如果對(duì)應(yīng)線程沒有 RunLoop 該方法也會(huì)失效。
關(guān)于GCD
實(shí)際上 RunLoop 底層也會(huì)用到 GCD 的東西赞季，比如 RunLoop 是用 dispatch_source_t 實(shí)現(xiàn)的 Timer愧捕。但同時(shí) GCD 提供的某些接口也用到了 RunLoop， 例如 dispatch_async()申钩。
當(dāng)調(diào)用 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), block) 時(shí)次绘，libDispatch 會(huì)向主線程的 RunLoop 發(fā)送消息，RunLoop會(huì)被喚醒撒遣，并從消息中取得這個(gè) block邮偎，并在回調(diào) __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__() 里執(zhí)行這個(gè) block。但這個(gè)邏輯僅限于 dispatch 到主線程义黎，dispatch 到其他線程仍然是由 libDispatch 處理的禾进。
關(guān)于網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求
iOS 中，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 是最底層的接口廉涕，只負(fù)責(zé) socket 通信泻云。
CFNetwork 是基于 CFSocket 等接口的上層封裝艇拍，ASIHttpRequest 工作于這一層。
NSURLConnection 是基于 CFNetwork 的更高層的封裝宠纯，提供面向?qū)ο蟮慕涌谑缜悖珹FNetworking 工作于這一層。
NSURLSession 是 iOS7 中新增的接口征椒，表面上是和 NSURLConnection 并列的娇哆，但底層仍然用到了 NSURLConnection 的部分功能 (比如 com.apple.NSURLConnectionLoader 線程)，AFNetworking2 和 Alamofire 工作于這一層勃救。
下面主要介紹下 NSURLConnection 的工作過程碍讨。
通常使用 NSURLConnection 時(shí)，你會(huì)傳入一個(gè) Delegate蒙秒，當(dāng)調(diào)用了 [connection start] 后勃黍，這個(gè) Delegate 就會(huì)不停收到事件回調(diào)。實(shí)際上晕讲，start 這個(gè)函數(shù)的內(nèi)部會(huì)會(huì)獲取 CurrentRunLoop覆获，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)。CFMultiplexerSource 是負(fù)責(zé)各種 Delegate 回調(diào)的瓢省，CFHTTPCookieStorage 是處理各種 Cookie 的弄息。
當(dāng)開始網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，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勤婚。其中 CFSocket 線程是處理底層 socket 連接的摹量。NSURLConnectionLoader 這個(gè)線程內(nèi)部會(huì)使用 RunLoop 來接收底層 socket 的事件，并通過之前添加的 Source0 通知到上層的 Delegate馒胆。
NSURLConnectionLoader 中的 RunLoop 通過一些基于 mach port 的 Source 接收來自底層 CFSocket 的通知缨称。當(dāng)收到通知后，其會(huì)在合適的時(shí)機(jī)向 CFMultiplexerSource 等 Source0 發(fā)送通知祝迂，同時(shí)喚醒 Delegate 線程的 RunLoop 來讓其處理這些通知睦尽。CFMultiplexerSource 會(huì)在 Delegate 線程的 RunLoop 對(duì) Delegate 執(zhí)行實(shí)際的回調(diào)。
RunLoop 的實(shí)際應(yīng)用舉例
AFNetworking
AFURLConnectionOperation這個(gè)類是基于 NSURLConnection 構(gòu)建的型雳，其希望能在后臺(tái)線程接收 Delegate 回調(diào)当凡。為此 AFNetworking 單獨(dú)創(chuàng)建了一個(gè)線程，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四啰，所以 AFNetworking 在 [runLoop run] 之前先創(chuàng)建了一個(gè)新的 NSMachPort 添加進(jìn)去了宁玫。通常情況下粗恢，調(diào)用者需要持有這個(gè) NSMachPort (mach_port) 并在外部線程通過這個(gè) port 發(fā)送消息到 loop 內(nèi)柑晒；但此處添加 port 只是為了讓 RunLoop 不至于退出，并沒有用于實(shí)際的發(fā)送消息眷射。
-?(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)匙赞，AFNetworking 通過調(diào)用 [NSObject performSelector:onThread:..] 將這個(gè)任務(wù)扔到了后臺(tái)線程的 RunLoop 中佛掖。
AsyncDisplayKit
AsyncDisplayKit是 Facebook 推出的用于保持界面流暢性的框架，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)致界面卡頓涌庭，這類任務(wù)通常分為3類：排版芥被，繪制，UI對(duì)象操作坐榆。
排版通常包括計(jì)算視圖大小拴魄、計(jì)算文本高度、重新計(jì)算子式圖的排版等操作席镀。
繪制一般有文本繪制 (例如 CoreText)匹中、圖片繪制 (例如預(yù)先解壓)、元素繪制 (Quartz)等操作豪诲。
UI對(duì)象操作通常包括 UIView/CALayer 等 UI 對(duì)象的創(chuàng)建顶捷、設(shè)置屬性和銷毀。
其中前兩類操作可以通過各種方法扔到后臺(tái)線程執(zhí)行屎篱，而最后一類操作只能在主線程完成服赎，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)算出文本的大小）交播。ASDK 所做的重虑，就是盡量將能放入后臺(tái)的任務(wù)放入后臺(tái)，不能的則盡量推遲 (例如視圖的創(chuàng)建秦士、屬性的調(diào)整)嚎尤。
為此，ASDK 創(chuàng)建了一個(gè)名為 ASDisplayNode 的對(duì)象伍宦，并在內(nèi)部封裝了 UIView/CALayer芽死，它具有和 UIView/CALayer 相似的屬性，例如 frame次洼、backgroundColor等关贵。所有這些屬性都可以在后臺(tái)線程更改，開發(fā)者可以只通過 Node 來操作其內(nèi)部的 UIView/CALayer卖毁，這樣就可以將排版和繪制放入了后臺(tái)線程揖曾。但是無論怎么操作，這些屬性總需要在某個(gè)時(shí)刻同步到主線程的 UIView/CALayer 去亥啦。
ASDK 仿照 QuartzCore/UIKit 框架的模式炭剪，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，監(jiān)聽了 kCFRunLoopBeforeWaiting 和 kCFRunLoopExit 事件翔脱，在收到回調(diào)時(shí)奴拦，遍歷所有之前放入隊(duì)列的待處理的任務(wù)，然后一一執(zhí)行届吁。
具體的代碼可以看這里：_ASAsyncTransactionGroup错妖。
