引言
一直以來RunLoop就是個神秘的領(lǐng)域,好多2.3年的開發(fā)者都不能準(zhǔn)確的表述它的作用,說它神秘,其實RunLoop并沒有大家想象中的那么神秘,那么不好理解,本文就帶大家好好剖析一下"神秘的RunLoop"
什么是RunLoop
從字面上看
- 運行循環(huán)
- 跑圈
基本作用
- 保持程序的持續(xù)運行(比如主運行循環(huán))
- 處理App中的各種事件（比如觸摸事件、定時器事件缀台、Selector事件）
- 節(jié)省CPU資源企巢，提高程序性能：該做事時做事，該休息時休息
存在價值
main函數(shù)中的RunLoop(主運行循環(huán))
- 第14行代碼的UIApplicationMain函數(shù)內(nèi)部就啟動了一個RunLoop
- 所以UIApplicationMain函數(shù)一直沒有返回周拐，保持了程序的持續(xù)運行
- 這個默認(rèn)啟動的RunLoop是跟主線程相關(guān)聯(lián)的
RunLoop對象
iOS中有2套API來訪問和使用RunLoop
-
Foundation
- NSRunLoop
-
Core Foundation
- CFRunLoopRef
NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表著RunLoop對象
NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一層OC包裝，所以要了解RunLoop內(nèi)部結(jié)構(gòu)凰兑，需要多研究CFRunLoopRef層面的API（Core Foundation層面）
RunLoop資料
CFRunLoopRef是開源的
http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/
RunLoop與線程
每條線程都有唯一的一個與之對應(yīng)的RunLoop對象
主線程的RunLoop已經(jīng)自動創(chuàng)建好了妥粟，子線程的RunLoop需要主動創(chuàng)建
RunLoop在第一次獲取時創(chuàng)建，在線程結(jié)束時銷毀
獲取RunLoop對象
- Foundation
[NSRunLoop currentRunLoop]; // 獲得當(dāng)前線程的RunLoop對象
[NSRunLoop mainRunLoop]; // 獲得主線程的RunLoop對象
- Core Foundation
CFRunLoopGetCurrent(); // 獲得當(dāng)前線程的RunLoop對象
CFRunLoopGetMain(); // 獲得主線程的RunLoop對象
RunLoop相關(guān)類
- Core Foundation中關(guān)于RunLoop的5個類
- CFRunLoopRef
- CFRunLoopModeRef
- CFRunLoopSourceRef
- CFRunLoopTimerRef
- CFRunLoopObserverRef
注:RunLoop如果沒有這些東西 會直接退出
CFRunLoopModeRef
CFRunLoopModeRef代表RunLoop的運行模式
一個 RunLoop 包含若干個 Mode吏够，每個Mode又包含若干個Source/Timer/Observer
每次RunLoop啟動時勾给，只能指定其中一個 Mode，這個Mode被稱作 CurrentMode
如果需要切換Mode锅知，只能退出Loop播急，再重新指定一個Mode進(jìn)入
這樣做主要是為了分隔開不同組的Source/Timer/Observer，讓其互不影響
系統(tǒng)默認(rèn)注冊了5個Mode:(前兩個跟最后一個常用)
kCFRunLoopDefaultMode：App的默認(rèn)Mode售睹，通常主線程是在這個Mode下運行
UITrackingRunLoopMode：界面跟蹤 Mode桩警，用于 ScrollView 追蹤觸摸滑動，保證界面滑動時不受其他 Mode 影響
UIInitializationRunLoopMode: 在剛啟動 App 時第進(jìn)入的第一個 Mode昌妹，啟動完成后就不再使用
GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統(tǒng)事件的內(nèi)部 Mode生真，通常用不到
kCFRunLoopCommonModes: 這是一個占位用的Mode，不是一種真正的Mode
CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopSourceRef是事件源（輸入源）
按照官方文檔的分類
Port-Based Sources (基于端口,跟其他線程交互,通過內(nèi)核發(fā)布的消息)
Custom Input Sources (自定義)
Cocoa Perform Selector Sources (performSelector...方法)
按照函數(shù)調(diào)用棧的分類
Source0：非基于Port的
Source1：基于Port的
Source0: event事件捺宗，只含有回調(diào)柱蟀，需要先調(diào)用CFRunLoopSourceSignal(source)，將這個 Source 標(biāo)記為待處理蚜厉，然后手動調(diào)用 CFRunLoopWakeUp(runloop) 來喚醒 RunLoop长已。
Source1: 包含了一個 mach_port 和一個回調(diào)，被用于通過內(nèi)核和其他線程相互發(fā)送消息,能主動喚醒 RunLoop 的線程。
函數(shù)調(diào)用棧
CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopTimerRef是基于時間的觸發(fā)器
基本上說的就是NSTimer(CADisplayLink也是加到RunLoop),它受RunLoop的Mode影響
GCD的定時器不受RunLoop的Mode影響
CFRunLoopObserverRef
CFRunLoopObserverRef是觀察者术瓮，能夠監(jiān)聽RunLoop的狀態(tài)改變
可以監(jiān)聽的時間點有以下幾個
使用
- (void)observer
{
// 創(chuàng)建observer
CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
NSLog(@"----監(jiān)聽到RunLoop狀態(tài)發(fā)生改變---%zd", activity);
});
// 添加觀察者：監(jiān)聽RunLoop的狀態(tài)
CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
// 釋放Observer
CFRelease(observer);
}
特別注意
/*
CF的內(nèi)存管理（Core Foundation）
1.凡是帶有Create康聂、Copy、Retain等字眼的函數(shù)胞四，創(chuàng)建出來的對象恬汁，都需要在最后做一次release
* 比如CFRunLoopObserverCreate
2.release函數(shù)：CFRelease(對象);
*/
RunLoop處理邏輯
- 官方版
- 網(wǎng)友整理版
注:進(jìn)入RunLoop前 會判斷模式是否為空,為空直接退出
RunLoop應(yīng)用
- NSTimer
- ImageView顯示
- PerformSelector
- 常駐線程
- 自動釋放池
1.NSTimer(最常見RunLoop使用)
- (void)timer
{
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
// 定時器只運行在NSDefaultRunLoopMode下，一旦RunLoop進(jìn)入其他模式辜伟，這個定時器就不會工作
// [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
// 定時器只運行在UITrackingRunLoopMode下氓侧，一旦RunLoop進(jìn)入其他模式，這個定時器就不會工作
// [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
// 定時器會跑在標(biāo)記為common modes的模式下
// 標(biāo)記為common modes的模式：UITrackingRunLoopMode和NSDefaultRunLoopMode兼容
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
- (void)timer2
{
// 調(diào)用了scheduledTimer返回的定時器导狡，已經(jīng)自動被添加到當(dāng)前runLoop中约巷，而且是NSDefaultRunLoopMode
NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
// 修改模式
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
場景還原
拖拽時模式由NSDefaultRunLoopMode 進(jìn)入 UITrackingRunLoopMode
此時如下圖: NSTimer 不再響應(yīng) 圖片停止輪播
NSRunLoopCommonModes 模式下兩種模式都可運行
此時如下圖: NSTimer 在兩個模式下都可正常運行
2.ImageView
需求:當(dāng)用戶在拖拽時(UI交互時)不顯示圖片,拖拽完成時顯示圖片
方法1 監(jiān)聽UIScrollerView滾動 (通過UIScrollViewDelegate監(jiān)聽,此處不再舉例)
方法2 RunLoop 設(shè)置運行模式
// 只在NSDefaultRunLoopMode模式下顯示圖片
[self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"placeholder"] afterDelay:3.0 inModes:@[NSDefaultRunLoopMode]];
3.PerformSelector
inModes:設(shè)置運行模式
4.常駐線程 (重要)
應(yīng)用場景:經(jīng)常在后臺進(jìn)行耗時操作,如:監(jiān)控聯(lián)網(wǎng)狀態(tài),掃描沙盒等 不希望線程處理完事件就銷毀,保持常駐狀態(tài)
首先創(chuàng)建一個線程
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//創(chuàng)建一個線程
self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(createRunloopByNormal) object:nil] ;
// self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(createRunloopByCFObserver) object:nil] ;
// self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(createRunloopByCFTimer) object:nil] ;
// self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(createRunloopByCFSource) object:nil] ;
//啟動線程
[self.thread start];
}
第一種(推薦)
開啟
- (void)run
{
@autoreleasepool {
//addPort:添加端口(就是source) forMode:設(shè)置模式
[[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
//開啟runloop
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];
}
/*
//另外兩種啟動方式
[NSDate distantFuture]:遙遠(yuǎn)的未來 這種寫法跟上面的run是一個意思
[[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
不設(shè)置模式
[[NSRunLoop currentRunLoop] runUntilDate:[NSDate distantFuture]];
*/
}
測試一下線程是否退出
- (IBAction)btnClick:(id)sender {
NSLog(@"-----btnClick--------");
[self performSelector:@selector(test) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}
- (void)test{
//能打印說明沒有退出
NSLog(@"----->Test");
}
退出-退出當(dāng)前線程
[NSThread exit];
第二種(奇葩法)
優(yōu)點:退出RunLoop比較方便-定義個標(biāo)記 while(flag){...}
- (void)run
{
while (1) {
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];
}
}
5.自動釋放池
在休眠前(kCFRunLoopBeforeWaiting)進(jìn)行釋放,處理事件前創(chuàng)建釋放池,中間創(chuàng)建的對象會放入釋放池
特別注意:
在啟動RunLoop之前建議用 @autoreleasepool {...}包裹
意義:創(chuàng)建一個大釋放池,釋放{}期間創(chuàng)建的臨時對象,一般好的框架的作者都會這么做
- (void)execute
{
@autoreleasepool {
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];
}
}
題外話:
以后為了增加用戶體驗 在用戶UI交互的時候 不做事件處理 我們可以把需要做的操作放到NSDefaultRunLoopMode
補充:GCD定時器
一般的NSTimer定時器因為受到RunLoop,會存在時間不準(zhǔn)時的情況.
上文有提到GCD不受RunLoop影響,下面簡單的說一下它的使用
/** 定時器(這里不用帶*，因為dispatch_source_t就是個類旱捧，內(nèi)部已經(jīng)包含了*) */
@property (nonatomic, strong) dispatch_source_t timer;
int count = 0;
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
// 獲得隊列
// dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
// 創(chuàng)建一個定時器(dispatch_source_t本質(zhì)還是個OC對象)
self.timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
// 設(shè)置定時器的各種屬性（幾時開始任務(wù)独郎，每隔多長時間執(zhí)行一次）
// GCD的時間參數(shù)，一般是納秒 NSEC_PER_SEC（1秒 == 10的9次方納秒）
// 何時開始執(zhí)行第一個任務(wù)
// dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 3.0 * NSEC_PER_SEC) 比當(dāng)前時間晚3秒
dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC));
uint64_t interval = (uint64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC);
dispatch_source_set_timer(self.timer, start, interval, 0);
// 設(shè)置回調(diào)
dispatch_source_set_event_handler(self.timer, ^{
NSLog(@"------------%@", [NSThread currentThread]);
count++;
// if (count == 4) {
// // 取消定時器
// dispatch_cancel(self.timer);
// self.timer = nil;
// }
});
// 啟動定時器
dispatch_resume(self.timer);
}
RunLoop面試題
經(jīng)常會有喜歡裝B的面試官,面試的時候?就喜歡問RunLoop,其實?他真的會嗎? 說不定他自己都不太理解
下面我對有關(guān)RunLoop的面試做一個簡單的總結(jié),也算是對全文一個總結(jié)
什么是RunLoop?
從字面上看:運行循環(huán)枚赡、跑圈
其實它內(nèi)部就是do-while循環(huán),在這個循環(huán)內(nèi)部不斷的處理各種任務(wù)(比如Source氓癌、Timer、Observer)
一個線程對應(yīng)一個RunLoop,主線程的RunLoop默認(rèn)已經(jīng)啟動,子線程的RunLoop需要手動啟動(調(diào)用run方法)
RunLoop只能選擇一個Mode啟動,如果當(dāng)前Mode中沒有任何Soure贫橙、Timer贪婉、Observer,那么就直接退出RunLoop
在開發(fā)中如何使用RunLoop?什么應(yīng)用場景?
-
開啟一個常駐線程(讓一個子線程不進(jìn)入消亡狀態(tài),等待其他線程發(fā)來消息,處理其他事件)
- 在子線程中開啟一個定時器
- 在子線程中進(jìn)行一些長期監(jiān)控
可以控制定時器在特定模式下執(zhí)行
可以讓某些事件(行為、任務(wù))在特定模式下執(zhí)行
可以添加Observer監(jiān)聽RunLoop的狀態(tài),比如監(jiān)聽點擊事件的處理(在所有點擊事件之前做一些事情)
最后
之前發(fā)布的文章寫得不是很完整,我又花了兩天時間重新做了梳理,還有什么不足之處,歡迎大家指出,我會第一時間更新.
特別感謝
感謝@Delpan提出的寶貴意見,文章已經(jīng)增加了source0/source1的解釋
