2. runloop叉讥、runtime

1. Runloop


CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent(void) {
    CF_EXPORT CFRunLoopRef _CFRunLoopGet0(pthread_t t) {

    // 一個 線程 對應(yīng) 一個 runloop
    CFRunLoopRef loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
 

  1. RunLoop 的本質(zhì)是什么窘行?

    • 就是一個 while循環(huán),可以一直蓖疾郑活罐盔;
    • 內(nèi)核態(tài) => 用戶態(tài); 用戶態(tài) 到 內(nèi)核態(tài)的切換救崔;
  2. Runloop和線程是什么關(guān)系惶看?

      struct __CFRunLoop {
          pthread_t _pthread;
          CFMutableSetRef _commonModes; 
          CFMutableSetRef _commonModeItems;
          CFRunLoopModeRef _currentMode;
          CFMutableSetRef _modes;
      };
    
  3. Runloop的底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是什么樣的?有幾種 運行模式(mode)六孵?每個運行模式下面的 CFRunloopMode 是哪些纬黎?他們分別是什么職責(zé)?

  • 運行模式:
    • NSDefault
    • UITracking
    • UIInitialization
    • GSEventReceive : 系統(tǒng)內(nèi)部的劫窒,我們用不到
    • NSRunloopCommonModes
  1. Runloop 的監(jiān)聽狀態(tài)有哪幾種本今?
  • Entry
    • _objc_autoreleasePoolPush: -2147483647,優(yōu)先級最高
  • berforeTimer
  • beforeSouce
  • beforeWaiting
    • CoreAnimation::commit (setNeedsLayout/setNeedsDisplay)
    • _objc_autoreleasePoolPop()
    • _objc_autoreleasePoolPush()
  • afterWaiting
  • exit
    • _objc_autoreleasePoolPop()
  1. Runloop 的工作流程大概是什么樣的烛亦?

https://juejin.cn/post/7068159603158024228

image.png
  1. Runloop 有哪些應(yīng)用诈泼?
  • 創(chuàng)建一個保活線程去處理一個事件
[[NSThread alloc] initWithTarget:[self class] selector:@selector(startLoop) object:nil];

+ (void)startLoop {
  @autoreleasepool {
      // 創(chuàng)建context
      CFRunLoopSourceContext context = {0, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL, NULL};
      CFRunLoopSourceRef source = CFRunLoopSourceCreate(NULL, 0, &context);
     // 創(chuàng)建source
      CFRunLoopAddSource(CFRunLoopGetCurrent(), source, kCFRunLoopDefaultMode);
      CFRelease(source);
      while (kCFRunLoopRunStopped != CFRunLoopRunInMode(
         kCFRunLoopDefaultMode, ((NSDate *)[NSDate distantFuture]).timeIntervalSinceReferenceDate, NO)) {
             NSLog(@"not reached assertion");
      }
  }
}
  • 卡頓檢測
- (void)beginMonitor {
    self.isMonitoring = YES;
    //監(jiān)測 CPU 消耗
    self.cpuMonitorTimer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3
                                                             target:self
                                                           selector:@selector(updateCPUInfo)
                                                           userInfo:nil
                                                            repeats:YES];
    //監(jiān)測卡頓
    if (runLoopObserver) {
        return;
    }
    dispatchSemaphore = dispatch_semaphore_create(0); //Dispatch Semaphore保證同步
    //創(chuàng)建一個觀察者
    CFRunLoopObserverContext context = {0,(__bridge void*)self,NULL,NULL};
    runLoopObserver = CFRunLoopObserverCreate(kCFAllocatorDefault,
                                              kCFRunLoopAllActivities,
                                              YES,
                                              0,
                                              &runLoopObserverCallBack,
                                              &context);
    //將觀察者添加到主線程runloop的common模式下的觀察中
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetMain(), runLoopObserver, kCFRunLoopCommonModes);
    
    //創(chuàng)建子線程監(jiān)控
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        //子線程開啟一個持續(xù)的loop用來進(jìn)行監(jiān)控
        while (YES) {
            // 88 毫秒的一個超時
            long semaphoreWait = dispatch_semaphore_wait(dispatchSemaphore, dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, STUCKMONITORRATE * NSEC_PER_MSEC));
            if (semaphoreWait != 0) {
                if (!runLoopObserver) {
                    timeoutCount = 0;
                    dispatchSemaphore = 0;
                    runLoopActivity = 0;
                    return;
                }
                //兩個runloop的狀態(tài)煤禽,BeforeSources和AfterWaiting這兩個狀態(tài)區(qū)間時間能夠檢測到是否卡頓
                if (runLoopActivity == kCFRunLoopBeforeSources || runLoopActivity == kCFRunLoopAfterWaiting) {
                    //出現(xiàn)三次出結(jié)果
                    if (++timeoutCount < 3) {
                        continue;
                    }
//                    NSLog(@"monitor trigger");
                     // 打印堆棧
                } //end activity
            }// end semaphore wait
            timeoutCount = 0;
        }// end while
    });
    
}

2. Runtime

2.1. 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)

// 對象結(jié)構(gòu)體
struct objc_object {
    Class _Nonnull isa;     OBJC_ISA_AVAILABILITY;
};

// 實現(xiàn)了 objc_object 聲明方法 
struct objc_class : objc_object {
     // Class ISA; // 8字節(jié)
    Class superclass; // 8字節(jié)
    cache_t cache;    // 16字節(jié)
    class_data_bits_t bits; //  objc_class的基地址
}

// bucket => [sel => imp]
struct cache_t {
    explicit_atomic<uintptr_t> _bucketsAndMaybeMask; // 8字節(jié)
    union { // 8字節(jié)
        struct {
            explicit_atomic<mask_t>    _maybeMask; //4字節(jié)
            uint16_t                   _occupied;// 4字節(jié)
        };
        explicit_atomic<preopt_cache_t *> _originalPreoptCache;
    };
}

struct class_data_bits_t {
    uintptr_t bits; // 8字節(jié)
}

// 精簡過的isa_t共用體
union isa_t 
{
    isa_t() { }
    isa_t(uintptr_t value) : bits(value) { }

    Class cls;
    uintptr_t bits;

#if SUPPORT_PACKED_ISA
# if __arm64__      
#   define ISA_MASK        0x0000000ffffffff8ULL
#   define ISA_MAGIC_MASK  0x000003f000000001ULL
#   define ISA_MAGIC_VALUE 0x000001a000000001ULL
    struct {
        uintptr_t nonpointer        : 1;
        uintptr_t has_assoc         : 1;
        uintptr_t has_cxx_dtor      : 1;
        uintptr_t shiftcls          : 33; // MACH_VM_MAX_ADDRESS 0x1000000000
        uintptr_t magic             : 6;
        uintptr_t weakly_referenced : 1;
        uintptr_t deallocating      : 1;
        uintptr_t has_sidetable_rc  : 1;   // 引用計數(shù)表
        uintptr_t extra_rc          : 19;    // 引用計數(shù)
    #       define RC_ONE   (1ULL<<45)
    #       define RC_HALF  (1ULL<<18)
    };

# elif __x86_64__     
#   define ISA_MASK        0x00007ffffffffff8ULL
#   define ISA_MAGIC_MASK  0x001f800000000001ULL
#   define ISA_MAGIC_VALUE 0x001d800000000001ULL
    struct {
        uintptr_t nonpointer        : 1;
        uintptr_t has_assoc         : 1;
        uintptr_t has_cxx_dtor      : 1;
        uintptr_t shiftcls          : 44; // MACH_VM_MAX_ADDRESS 0x7fffffe00000
        uintptr_t magic             : 6;
        uintptr_t weakly_referenced : 1;
        uintptr_t deallocating      : 1;
        uintptr_t has_sidetable_rc  : 1;
        uintptr_t extra_rc          : 8;
#       define RC_ONE   (1ULL<<56)
#       define RC_HALF  (1ULL<<7)
    };

# else
#   error unknown architecture for packed isa
# endif
#endif

image.png

字節(jié)對齊: 16字節(jié)對齊

  • malloc_size: 分配內(nèi)存 16字節(jié)對齊
  • class_getInstanceSize: 真實的大小
NSObject * obj = [[NSObject alloc]init];
    NSLog(@"obj = %d,%d,%d",sizeof(obj),class_getInstanceSize([NSObject class]),malloc_size((__bridge const void *)(obj))); //8,8,16

super關(guān)鍵字

struct  objc_super {
    id object;
    id superClass;
};

// objc_msgSendSuper( objc_super的結(jié)構(gòu)體, sel_registerName("test") )
[super  test]

2.2 方法調(diào)用

  • 先找isa指針
  • 再找superClass

下面這種圖非常經(jīng)典
[obj iskindof:Class]
[obj isMemberof: Class]
方法調(diào)用

image.png

2.3 原理

?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
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