什么是RunLoop瘪弓？

• 可以理解為字面意思：Run表示運(yùn)行劫映，Loop表示循環(huán)乓旗。結(jié)合在一起就是運(yùn)行的循環(huán)的意思府蛇。哈哈，我更愿意翻譯為『跑圈』屿愚。直觀理解就像是不停的跑圈
• RunLoop實(shí)際上是一個(gè)對(duì)象汇跨，這個(gè)對(duì)象在循環(huán)中用來(lái)處理程序運(yùn)行過(guò)程中出現(xiàn)的各種事件（比如說(shuō)觸摸事件、UI刷新事件妆距、定時(shí)器事件穷遂、Selector事件），從而保持程序的持續(xù)運(yùn)行娱据；而且在沒(méi)有事件處理的時(shí)候蚪黑，會(huì)進(jìn)入睡眠模式，從而節(jié)省CPU資源中剩，提高程序性能
• RunLoop保存在一個(gè)全局的字典里祠锣，線程作為key，RunLoop作為value

RunLoop內(nèi)部結(jié)構(gòu)

• _modes：存放所有的模式
• _pthread：存放的線程

• _currentMode：當(dāng)前的模式

  
  
  c3d9bf03.jpg

RunLoopMode內(nèi)部結(jié)構(gòu)

• _soutce0, _soutce1:存放在CFRunLoopSourceRef
• _observers:存放在CFRunLoopObserverRef

• _timers:存放在CFRunLoopTimerRef

  
  
  3df6dff2.jpg

RunLoop和線程

• RunLoop和線程是息息相關(guān)的咽安，我們知道線程的作用是用來(lái)執(zhí)行特定的一個(gè)或多個(gè)任務(wù)，但是在默認(rèn)情況下蓬推，線程執(zhí)行完之后就會(huì)退出妆棒，就不能再執(zhí)行任務(wù)了。這時(shí)我們就需要采用一種方式來(lái)讓線程能夠處理任務(wù)沸伏，并不退出糕珊。所以，我們就有了RunLoop
  • 一條線程對(duì)應(yīng)一個(gè)RunLoop對(duì)象毅糟，每條線程都有唯一一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的RunLoop對(duì)象红选。
  • 我們只能在當(dāng)前線程中操作當(dāng)前線程的RunLoop，而不能去操作其他線程的RunLoop姆另。
  • RunLoop對(duì)象在第一次獲取RunLoop時(shí)創(chuàng)建喇肋，銷毀則是在線程結(jié)束的時(shí)候坟乾。
  • 主線程的RunLoop對(duì)象系統(tǒng)自動(dòng)幫助我們創(chuàng)建好了(原理如下)，而子線程的RunLoop對(duì)象需要我們主動(dòng)創(chuàng)建蝶防。
  • 子線程的runLoop里面至少要有一個(gè)source或者是timer甚侣，observer是不行的。

默認(rèn)情況下主線程的RunLoop原理

• 我們?cè)趩?dòng)一個(gè)iOS程序的時(shí)候间学，系統(tǒng)會(huì)調(diào)用創(chuàng)建項(xiàng)目時(shí)自動(dòng)生成的main.m的文件殷费。main.m文件如下所示：

  int main(int argc, char * argv[]) {
     @autoreleasepool {
         return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
     }
  }
  
  

• 其中UIApplicationMain函數(shù)內(nèi)部幫我們開(kāi)啟了主線程的RunLoop，UIApplicationMain內(nèi)部擁有一個(gè)無(wú)線循環(huán)的代碼低葫。上邊的代碼中開(kāi)啟RunLoop的過(guò)程可以簡(jiǎn)單的理解為如下代碼：

   int main(int argc, char * argv[]) {        
       BOOL running = YES;
       do {
           // 執(zhí)行各種任務(wù)详羡，處理各種事件
           // ......
       } while (running);
  
       return 0;
   }
  
  

  從上邊可看出，程序一直在do-while循環(huán)中執(zhí)行嘿悬，所以UIApplicationMain函數(shù)一直沒(méi)有返回实柠，我們?cè)谶\(yùn)行程序之后程序不會(huì)馬上退出，會(huì)保持持續(xù)運(yùn)行狀態(tài)鹊漠。

  下圖是蘋(píng)果官方給出的RunLoop模型圖主到。

  1877784-6ab632fc118e31f3.jpg

從上圖中可以看出，RunLoop就是線程中的一個(gè)循環(huán)躯概，RunLoop在循環(huán)中會(huì)不斷檢測(cè)登钥，通過(guò)Input sources（輸入源）和Timer sources（定時(shí)源）兩種來(lái)源等待接受事件；然后對(duì)接受到的事件通知線程進(jìn)行處理娶靡，并在沒(méi)有事件的時(shí)候進(jìn)行休息

RunLoop相關(guān)類

• 下面我們來(lái)了解一下Core Foundation框架下關(guān)于RunLoop的5個(gè)類牧牢，只有弄懂這幾個(gè)類的含義，我們才能深入了解RunLoop運(yùn)行機(jī)制
  • CFRunLoopRef：代表RunLoop的對(duì)象
  • CFRunLoopModeRef：RunLoop的運(yùn)行模式
  • CFRunLoopSourceRef：就是RunLoop模型圖中提到的輸入源/事件源
    • source0:
      • 觸摸事件姿锭，
      • performSelector：onThread
    • source1：
      • 基于Port的線程間的通信
      • 系統(tǒng)事件的捕捉
  • CFRunLoopTimerRef：就是RunLoop模型圖中提到的定時(shí)源
    • NSTimer
    • performSelector：withObject:afterDelay
  • CFRunLoopObserverRef：觀察者塔鳍，能夠監(jiān)聽(tīng)RunLoop的狀態(tài)改變
    • 用于監(jiān)聽(tīng)RunLoop的狀態(tài)
    • UI刷新（BeforeWaiting）

    • AutoreleasePool

      
      
      1877784-2177aa2828b1ad34.png

CFRunLoopRef

• CFRunLoopRef就是Core Foundation框架下RunLoop對(duì)象類。我們可通過(guò)以下方式來(lái)獲取RunLoop對(duì)象：

  • Core Foundation

    • CFRunLoopGetCurrent(); // 獲得當(dāng)前線程的RunLoop對(duì)象
    • CFRunLoopGetMain(); // 獲得主線程的RunLoop對(duì)象

    當(dāng)然呻此，在Foundation框架下獲取RunLoop對(duì)象類的方法如下：

  • Foundation

    • [NSRunLoop currentRunLoop]; // 獲得當(dāng)前線程的RunLoop對(duì)象
    • [NSRunLoop mainRunLoop]; // 獲得主線程的RunLoop對(duì)象

CFRunLoopModeRef

• CFRunLoopModeRef代表著RunLoop的運(yùn)行模式
• 一個(gè)RunLoop有若干個(gè)Mode轮纫，每個(gè)模式又包含若干個(gè)Source0，Source1焚鲜，Timers掌唾，Observer
• RunLoop啟動(dòng)時(shí)只能選擇其中一個(gè)Mode，作為currentMode
• 如果需要切換運(yùn)行模式忿磅，只能退出Loop糯彬，再重新選擇一個(gè)運(yùn)行模式進(jìn)入。
• 這樣做主要是為了分隔開(kāi)不同組的Source0葱她，Source1撩扒，Timers，Observer吨些，讓其互不影響 搓谆。
• 如果Mode里面沒(méi)有Source0炒辉，Source1，Timers挽拔，Observer辆脸，RunLoop會(huì)馬上退出

常見(jiàn)的幾種模式

• kCFRunLoopDefaultMode：App的默認(rèn)運(yùn)行模式，通常主線程是在這個(gè)運(yùn)行模式下運(yùn)行
• UITrackingRunLoopMode：跟蹤用戶交互事件（用于 ScrollView 追蹤觸摸滑動(dòng)螃诅，保證界面滑動(dòng)時(shí)不受其他Mode影響）
• UIInitializationRunLoopMode：在剛啟動(dòng)App時(shí)第進(jìn)入的第一個(gè) Mode啡氢，啟動(dòng)完成后就不再使用
• GSEventReceiveRunLoopMode：接受系統(tǒng)內(nèi)部事件，通常用不到
• kCFRunLoopCommonModes：偽模式术裸，不是一種真正的運(yùn)行模式（后邊會(huì)用到）

CFRunLoopObserverRef

• 創(chuàng)建Observer

  typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
     kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),               // 即將進(jìn)入Loop：1
     kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),        // 即將處理Timer：2    
     kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),       // 即將處理Source：4
     kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),       // 即將進(jìn)入休眠：32
     kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),        // 即將從休眠中喚醒：64
     kCFRunLoopExit = (1UL << 7),                // 即將從Loop中退出：128
     kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU       // 監(jiān)聽(tīng)全部狀態(tài)改變  
  };
  
  
   //創(chuàng)建一個(gè)監(jiān)聽(tīng)對(duì)象
   //    第一個(gè)參數(shù)：分配存儲(chǔ)空間
   //    第二個(gè)參數(shù)：要監(jiān)聽(tīng)的狀態(tài)
   //    第三個(gè)參數(shù)： 是否要持續(xù)監(jiān)聽(tīng)
   //    第四個(gè)參數(shù)：優(yōu)先級(jí)
   //    第五個(gè)參數(shù)：回調(diào)
    CFRunLoopObserverRef obser =  CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
   //        狀態(tài)判斷
           switch (activity) {
               case kCFRunLoopEntry:
  
                   break;
               case kCFRunLoopBeforeTimers:
  
                   break;
               case kCFRunLoopBeforeSources:
  
                   break;
               case kCFRunLoopBeforeWaiting:
  
                   break;
               case kCFRunLoopAfterWaiting:
  
                   break;
               case kCFRunLoopExit:
  
                   break;
               case kCFRunLoopAllActivities:
  
                   break;
               default:
                   break;
           }
       });
  
   //    第一個(gè)參數(shù)：要監(jiān)聽(tīng)哪個(gè)Loop
   //    第二個(gè)參數(shù)：監(jiān)聽(tīng)者
   //    第三個(gè)參數(shù)： 要監(jiān)聽(tīng)runloop在哪種運(yùn)行模式下的狀態(tài)
   CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), obser, kCFRunLoopDefaultMode);
  
  

• CFRunLoopTimerRef
  • 創(chuàng)建定時(shí)器

    NSTimer *time =[NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:YES];
    //設(shè)置runloop,添加到默認(rèn)模式下
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:time forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    //設(shè)置runloop,添加到拖拽模式下
     [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:time forMode:UITrackingRunLoopMode];
    //NSRunLoopCommonModes標(biāo)記,在兩種模式下都會(huì)運(yùn)行
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:time forMode:NSRunLoopCommonModes];
    
    

RunLoop運(yùn)行邏輯

2dbc55cb.jpg

• 具體的順序如下：
  • 1.通知觀察者RunLoop已經(jīng)啟動(dòng)
  • 2.通知觀察者即將要開(kāi)始的定時(shí)器
  • 3.通知觀察者任何即將啟動(dòng)的非基于端口的源
  • 4.啟動(dòng)任何準(zhǔn)備好的非基于端口的源
  • 5.如果基于端口的源準(zhǔn)備好并處于等待狀態(tài)倘是，立即啟動(dòng)；并進(jìn)入步驟9
  • 6.通知觀察者線程進(jìn)入休眠狀態(tài)
  • 7.將線程置于休眠知道任一下面的事件發(fā)生：
    • 某一事件到達(dá)基于端口的源
    • 定時(shí)器啟動(dòng)
    • RunLoop設(shè)置的時(shí)間已經(jīng)超時(shí)
    • RunLoop被顯示喚醒
  • 8.通知觀察者線程將被喚醒
  • 9.處理未處理的事件
    • 如果用戶定義的定時(shí)器啟動(dòng)袭艺，處理定時(shí)器事件并重啟RunLoop搀崭。進(jìn)入步驟2
    • 如果輸入源啟動(dòng)，傳遞相應(yīng)的消息
    • 如果RunLoop被顯示喚醒而且時(shí)間還沒(méi)超時(shí)猾编，重啟RunLoop瘤睹。進(jìn)入步驟2
  • 10.通知觀察者RunLoop結(jié)束

RunLoop運(yùn)用場(chǎng)景詳情

• 4.1 NSTimer的使用

NSTimer的使用方法在講解CFRunLoopTimerRef類的時(shí)候詳細(xì)講解過(guò)，具體參考上邊 2.3 CFRunLoopTimerRef答倡。

• 4.2 ImageView推遲顯示

有時(shí)候轰传，我們會(huì)遇到這種情況：
當(dāng)界面中含有UITableView，而且每個(gè)UITableViewCell里邊都有圖片瘪撇。這時(shí)候當(dāng)我們滾動(dòng)UITableView的時(shí)候获茬，如果有一堆的圖片需要顯示，那么可能會(huì)出現(xiàn)卡頓的現(xiàn)象倔既。

怎么解決這個(gè)問(wèn)題呢恕曲？

這時(shí)候，我們應(yīng)該推遲圖片的顯示渤涌，也就是ImageView推遲顯示圖片佩谣。有兩種方法：

* 1. 監(jiān)聽(tīng)UIScrollView的滾動(dòng)
  因?yàn)閁ITableView繼承自UIScrollView，所以我們可以通過(guò)監(jiān)聽(tīng)UIScrollView的滾動(dòng)实蓬，實(shí)現(xiàn)UIScrollView相關(guān)delegate即可稿存。

* 2. 利用PerformSelector設(shè)置當(dāng)前線程的RunLoop的運(yùn)行模式

 利用performSelector方法為UIImageView調(diào)用setImage:方法，并利用inModes將其設(shè)置為RunLoop下NSDefaultRunLoopMode運(yùn)行模式瞳秽。代碼如下：

• 4.3 后臺(tái)常駐線程（很常用）

  - (void)viewDidLoad {
     [super viewDidLoad];
  
     // 創(chuàng)建線程，并調(diào)用run1方法執(zhí)行任務(wù)
     self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run1) object:nil];
     // 開(kāi)啟線程
     [self.thread start];    
  }
  
  - (void) run1
  {
     // 這里寫(xiě)任務(wù)
     NSLog(@"----run1-----");
  
     // 添加下邊兩句代碼率翅，就可以開(kāi)啟RunLoop练俐，之后self.thread就變成了常駐線程，可隨時(shí)添加任務(wù)冕臭，并交于RunLoop處理
     [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
     [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
  
     // 測(cè)試是否開(kāi)啟了RunLoop腺晾，如果開(kāi)啟RunLoop燕锥，則來(lái)不了這里，因?yàn)镽unLoop開(kāi)啟了循環(huán)悯蝉。
     NSLog(@"未開(kāi)啟RunLoop");
  }
  
  - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
  {   
     // 利用performSelector归形，在self.thread的線程中調(diào)用run2方法執(zhí)行任務(wù)
     [self performSelector:@selector(run2) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
  }
  
  - (void) run2
  {
     NSLog(@"----run2------");
  }
  
  

• 4.3 封裝常駐線程

  //MJPermenantThread.h
  typedef void (^MJPermenantThreadTask)(void);
  
  @interface MJPermenantThread : NSObject
  
  /**
  開(kāi)啟線程
  */
  //- (void)run;
  
  /**
  在當(dāng)前子線程執(zhí)行一個(gè)任務(wù)
  */
  - (void)executeTask:(MJPermenantThreadTask)task;
  
  /**
  結(jié)束線程
  */
  - (void)stop;
  
  @end
  

  //MJPermenantThread.m
  
  /** MJThread **/
  @interface MJThread : NSThread
  @end
  @implementation MJThread
  - (void)dealloc
  {
    NSLog(@"%s", __func__);
  }
  @end
  
  /** MJPermenantThread **/
  @interface MJPermenantThread()
  @property (strong, nonatomic) MJThread *innerThread;
  @property (assign, nonatomic, getter=isStopped) BOOL stopped;
  @end
  
  @implementation MJPermenantThread
  #pragma mark - public methods
  - (instancetype)init
  {
    if (self = [super init]) {
        self.stopped = NO;
  
        __weak typeof(self) weakSelf = self;
  
        self.innerThread = [[MJThread alloc] initWithBlock:^{
            [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[[NSPort alloc] init] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
  
            while (weakSelf && !weakSelf.isStopped) {
                [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
            }
        }];
  
        [self.innerThread start];
    }
    return self;
  }
  
  //- (void)run
  //{
  //    if (!self.innerThread) return;
  //
  //    [self.innerThread start];
  //}
  
  - (void)executeTask:(MJPermenantThreadTask)task
  {
    if (!self.innerThread || !task) return;
  
    [self performSelector:@selector(__executeTask:) onThread:self.innerThread withObject:task waitUntilDone:NO];
  }
  
  - (void)stop
  {
    if (!self.innerThread) return;
  
    [self performSelector:@selector(__stop) onThread:self.innerThread withObject:nil waitUntilDone:YES];
  }
  
  - (void)dealloc
  {
    NSLog(@"%s", __func__);
  
    [self stop];
  }
  
  #pragma mark - private methods
  - (void)__stop
  {
    self.stopped = YES;
    CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());
    self.innerThread = nil;
  }
  
  - (void)__executeTask:(MJPermenantThreadTask)task
  {
    task();
  }
  
  @end
  

  //調(diào)用
  (void)viewDidLoad {
      [super viewDidLoad];
  
      self.thread = [[MJPermenantThread alloc] init];
  }
  
  - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
  {
      [self.thread executeTask:^{
          NSLog(@"執(zhí)行任務(wù) - %@", [NSThread currentThread]);
      }];
  }
  
  - (IBAction)stop {
      [self.thread stop];
  }
  
  - (void)dealloc
  {
      NSLog(@"%s", __func__);
  }
  

• RunLoop休眠實(shí)現(xiàn)原理

b2b20b35.jpg