Runloop

• 多線程編程指南
• 資料：
  • 1.開源網(wǎng)址中下載CF開頭的包谦炒，CF是CoreFoundation的縮寫置逻，CFRnLoop.c是實(shí)現(xiàn)文件
  • 2.官方文檔

Runloop與線程

• 每條線程都有唯一的一個與之對應(yīng)的Runloop對象
  • CFRunLoopGet0(pthread_t t)
• 主線程的Runloop已經(jīng)創(chuàng)建好了钩骇，子線程的Runloop需要主動創(chuàng)建
• Runloop在第一次獲取時創(chuàng)建酪刀，在線程結(jié)束的時候銷毀

獲得Runloop對象

• Foundation(OC)
  • [NSRunloop currentRunloop]
  • [NSRunloop mainRunloop]
• Core Foundation(C)
  • CFRunLoopRef
  • CFRunLoopGetCurrent();
  • CFRunLoopGetMain();
• 轉(zhuǎn)換OC-C
  • mainRunloop.getCFRunLoop
• RunLoop和線程的關(guān)系 一一對應(yīng)
  • [NSThread detachNewThreadSelector:toTarget:withObject:]
  • 主線程對應(yīng)的RunLoop默認(rèn)已經(jīng)創(chuàng)建了眨猎，子線程對應(yīng)的runloop需要我們手動創(chuàng)建
• [NSRunloop currentRunloop]是懶加載的卜高，只會初始化一次弥姻，會判斷當(dāng)前線程對應(yīng)的runloop是否存在南片，如果存在，直接返回庭敦，如果不存在會創(chuàng)建一個疼进，返回給我們，該方法就是用來創(chuàng)建Runloop的秧廉。

Runloop相關(guān)類

• CoreFoundation中關(guān)于RunLoop的五個類:

  • CFRunLoopRef
  • CFRunLoopModeRef:運(yùn)行模式
  • CFRunLoopSourceRef:事件源伞广、輸入源
  • CFRunLoopTimerRef:定時器事件
  • CFRunLoopObserverRef:監(jiān)聽者、觀察者

• 關(guān)系:

  • Runloop要啟動必須要選擇一種運(yùn)行模式疼电，有多種運(yùn)行模式可供選擇赔癌，但只能選擇一種
  • 運(yùn)行模式里面有source/observer/timer，runloop啟動之前會檢查運(yùn)行模式是否為空(怎么判斷是否為空澜沟？檢查有沒有source和timer,如果一個source和timer都沒有就為空灾票，如果為空，runloop啟動之后就退出了)
  • 開啟runloop運(yùn)行循環(huán)-死循環(huán)

• 運(yùn)行模式:CFRunloopModeRef

  • CFRunLoopRef代表RunLoop的運(yùn)行模式
  • 一個RunLoop包含若干個Mode,每個Mode又包含若干個Source/Timer/Observer
  • 每一次Runloop啟動時茫虽，只能指定其中一個Mode,這個Mode被稱作currentMode
  • 如果需要切換Mode,只能退出Loop,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

CFRunLoopModeRef

• 系統(tǒng)默認(rèn)注冊了5個Mode
  • kCFRunLoopDefaultMode:App的默認(rèn)Mode,通常主線程是在這個Mode下運(yùn)行
  • UITrackingRunLoopMode:界面跟蹤Mode,用于ScrollView追蹤觸摸滑動刊苍，保證界面滑動時不受其他Mode影響
  • UIInitializationRunLoopMode：在剛啟動App時進(jìn)入第一個Mode,啟動完成后就不再使用
  • GSEventReceiveRunLoopMode:接受系統(tǒng)事件的內(nèi)部Mode,通常用不到
  • KCFRunLoopCommonModes:這是一個占位用的Mode,不是一種真正的Mode

CFRunLoopModeRef和NSTimer

• 定時器使用
  • 方法一：[NSTimer scheduledTimerWithTimerInterval:target:selector:userInfo:repeats:]
    • 該方法內(nèi)部會自動將創(chuàng)建的定時器對象添加到當(dāng)前的runloop當(dāng)中，并且指定runloop的運(yùn)行模式為默認(rèn)
    • 開一個子線程調(diào)用這個方法濒析，這個定時器能工作嗎正什？
      • 不能工作！：判印婴氮！子線程對應(yīng)的runloop沒有創(chuàng)建
      • 手動創(chuàng)建runloop,手動添加定時器，還是不可以６苤隆主经！
• 注意：
  • 子線程對應(yīng)的runloop需要手動的創(chuàng)建
  • 子線程創(chuàng)建的runloop還需要手動的開啟 [currentRunLoop run]
  • 方法二：[NSTimer timerWithTimerInterval:target:selector:userInfo:repeats:]
    • 使用這個方法需要把定時器添加到runloop中
    • [NSRunloop currentRunloop] addTimer:forMode:
    • 問題：拖拽textField的時候，定時器不工作的原因庭惜？
      • 滾動textField罩驻，runloop運(yùn)行模式改變了，切換到了UITrackingMode
    • 問題：怎么讓定時器护赊，在滾動textField的時候惠遏，也能工作?
      • 方法一：把定時器對象添加到runloop中，并且制定runloop的運(yùn)行模式為默認(rèn)骏啰，只有runloop的運(yùn)行模式為NSDefaultRunloopMode的時候定時器才工作节吮，要求在滾動textField的時候定時器也能工作，并且指定runloop的運(yùn)行模式為tracking的時候判耕，定時器才工作
      • 方法二：占位模式(等價于上面的兩行代碼)NSRunLoopCommonModes = Default & Tracking
        • NSRunLoopCommonModes表示把定時器對象添加到runloop中并且指定運(yùn)行模式為Default或者是Tracking

GCD中的定時器(掌握)

• 第一個函數(shù)：創(chuàng)建定時器對象

dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE__TIMER,0,0,dispatchQueue)

- 第一個參數(shù)：要創(chuàng)建的是一個定時器 
- 第二個參數(shù)：默認(rèn)總是傳0透绩，描述信息
- 第三個參數(shù)：默認(rèn)總是傳0，
- 第四個參數(shù)：隊(duì)列，并發(fā)隊(duì)列(全局),決定代碼塊(dispatch_source_set_event_handler)在哪個線程中調(diào)用(主隊(duì)列+主線程)

• 第二個函數(shù)：設(shè)置定時器

dispatch_source_set_timer(timer,DISPATCH_TIME_NOW,intervalInSeconds *NSEC_PER_SEC,leewayInSeconds *NSEC_PER_SEC)

- 第一個參數(shù)：定時器對象
- 第二個參數(shù)：定時器開始計(jì)時的時間(開始時間)
    - 怎么修改開始時間渺贤？
        - dispatch_time_t t = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,延遲時間2.0*NSEC_PER_SEC)  
- 第三個參數(shù)：設(shè)置間隔時間 GCD的時間單位：納秒
- 第四個參數(shù)：精準(zhǔn)的雏胃，0表示絕對精準(zhǔn)

• 第三個函數(shù)：在block塊里面要執(zhí)行的任務(wù)请毛，GCD定時器時間到了之后要執(zhí)行的任務(wù)

dispatch_source_set_event_handler(timer,^{}) 

• 第四個函數(shù)：恢復(fù)執(zhí)行dispatch_resume(timer)

  • 默認(rèn)是暫停狀態(tài)志鞍，需要手動開啟

• 定時器不工作的原因：

  • GCD是不會受到runloop的影響
  • 原因是timer被釋放了
    • 定一個屬性，讓timer不釋放

RunloopSourceRef

• CFRunloopSourceRef：是事件源(輸入源)
• 以前的分類：
  • Port-Based Source 基于端口
  • Custom Input Sources 自定義
  • Cocoa Perform Selector Sources
• 現(xiàn)在的分類：
  • Source0:非基于Port
  • Source1:基于Port
  • 根據(jù)函數(shù)調(diào)用棧進(jìn)行分類的

RunloopObserverRef

• 01.創(chuàng)建一個監(jiān)聽者

  • CFRunloopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler()

    • 第一個參數(shù)方仿，分配存儲空間
      • CFAllocatorGetDefault()
    • 第二個參數(shù)：要監(jiān)聽的狀態(tài) 0
    • 第三個參數(shù)：是否要持續(xù)監(jiān)聽YES
    • 第四個參數(shù)：和優(yōu)先級相關(guān) 0
    • block塊：當(dāng)發(fā)現(xiàn)監(jiān)聽對象狀態(tài)改變的時候調(diào)用該block
      • KCFRunLoopEntry：runloop進(jìn)入啟動
      • BeforeTimers：runloop即將處理timer事件
      • BeforeSources: runloop即將處理source事件
      • beforeWaiting：runloop即將進(jìn)入睡眠狀態(tài)
      • afterWaiting: runloop被喚醒
      • exit:runloop即將退出
      • AllActivities:監(jiān)聽所有的活動狀態(tài)

  • 只能使用C語言代碼

• 02.設(shè)置監(jiān)聽
  • CFRunLoopAddObserver()
    • CFRunloopRef,要監(jiān)聽的runloop對象
    • CFRunLoopObserverRef,監(jiān)聽者對象本身
    • CFStringRef:runloop的運(yùn)行模式
      • NSDefaultRunLoopMode(OC)
      • KCFRunLoopDefaultMode(C)??

runloop的運(yùn)行流程

• 處理邏輯(網(wǎng)友整理)
  • 1.通知內(nèi)部Observer:即將進(jìn)入Loop
  • 2.通知Observer:將要處理Timer
  • 3.通知Observer:將要處理Source0
  • 4.處理Source0
  • 5.如果有Source1,跳到第九步
  • 6.通知Observer:線程即將休眠
  • 7.休眠等待喚醒
  • 8.通知Observer:線程剛被喚醒
  • 9.處理喚醒時收到的消息固棚，之后跳回2
  • 10.通知Observer:即將退出Runloop
• 處理邏輯(官方)
  • Runloop的事件隊(duì)列
  • 每次運(yùn)行runloop，線程的runloop會自動處理之前未處理的消息仙蚜，并通知相關(guān)的觀察者此洲，具體的順序如下：
    • 1.通知觀察者runloop已經(jīng)啟動
    • 2.通知觀察者任何即將要開始的定時器
    • 3.通知觀察者任何即將啟動的非基于端口的源
    • 4.啟動任何準(zhǔn)備好的的非基于端口的源
    • 5.如果基于端口的源準(zhǔn)備好并處于等待狀態(tài)，立即啟動委粉，并進(jìn)入步驟9
    • 6.通知觀察者線程進(jìn)入休眠
    • 7.將線程置于休眠直到下面的任意一個事件發(fā)生
      • 某一時間到達(dá)基于端口的源
      • 定時器啟動
      • Runloop設(shè)置的時間已經(jīng)超時
      • 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器啟動呜师，處理定時器事件并重啟runloop,進(jìn)入步驟2
      • 如果輸入源啟動，傳遞相應(yīng)的消息
      • 如果runloop被顯示喚醒而且時間還沒超時贾节，重啟runloop,進(jìn)入步驟2
    • 10.通知觀察者runloop結(jié)束

代碼模擬runloop死循環(huán)

void msg(int n)
{
    NSLog(@"runloop被喚醒");
    NSLog(@"runloop處理%zd事件",n);
}
int main(int argc, const char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
       
        NSLog(@"runloop啟動了");
        do {
            
            NSLog(@"runloop即將處理timer事件");
            NSLog(@"runloop即將處理source0事件");
            NSLog(@"source1事件");
            NSLog(@"runloop詢問:還有事件需要我處理嗎?");
            NSLog(@"runloop計(jì)入到休眠狀態(tài)");
            
            int number = 0;
            scanf("%zd",&number);
            msg(number);
            
            
        } while (1);
    }
    return 0;
}

runloop的應(yīng)用

• NSTimer
• ImageView顯示
• PerformSelector
• selecter事件和runloop的關(guān)系
  • performSelector:withObject:afterDelay:inModes:
    • @[NSDefaultRunLoopMode,UITrackingRunLoopMode]
    • @[NSRunLoopCommonModes]
  • 默認(rèn)情況下汁汗，selector事件是被添加到當(dāng)前的runloop中執(zhí)行的，并且指定了運(yùn)行模式為默認(rèn)

-(void)test1
{
     [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(task) toTarget:self withObject:nil];
}

-(void)task
{
    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"Snip20160713_9"] afterDelay:3.0];
    //運(yùn)行模式啟動之后栗涂，判斷有一個selector事件知牌，runloop才能夠開啟
    NSRunLoop *runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    [runloop run];
    
    NSLog(@"+++++");
}
//需要進(jìn)行線程間通信，否則會報錯

• 常駐線程
  • 開一條子線程斤程，讓子線程一直工作
  • 獲得當(dāng)前線程對應(yīng)的runloop對象
  • 為runloop添加input source 或者是timer source
  • 啟動runloop

//創(chuàng)建線程角寸，執(zhí)行任務(wù)
- (IBAction)createNewThreadBtnClick:(id)sender {
    
    //01 創(chuàng)建線程,執(zhí)行任務(wù)
    //因?yàn)橐玫骄€程對象，所以用NSThread創(chuàng)建線程
    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run1) object:nil];
    
    //02 執(zhí)行任務(wù)
    [thread start];
    
    self.thread = thread;
}


//繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)
- (IBAction)goOnBtnClick:(id)sender {
    
    /*
    self.thread 任務(wù)執(zhí)行完畢,已經(jīng)進(jìn)入到死亡狀態(tài)|但是還沒有被釋放
    程序崩潰報錯：attempt to start the thread again 
    [self.thread start];?不能嘗再次開啟線程
    怎么讓任務(wù)執(zhí)行不完呢忿墅？在run1方法里搞一個死循環(huán)扁藕？這樣做線程不會死，但是不會執(zhí)行任務(wù)2
    正確做法：在run1方法里面開啟一個runloop
    */
    
    //讓之前創(chuàng)建的線程繼續(xù)執(zhí)行
    [self performSelector:@selector(run2) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
    
}

-(void)run1
{
    NSLog(@"run1---%@",[NSThread currentThread]);
    
    /*
    do {
        NSLog(@"-%@",[NSThread currentThread]);
    } while (1);
     */
    
    //001 獲得當(dāng)前線程對應(yīng)的runloop對象
    NSRunLoop *currentRunloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    
    //002 為runloop添加input soucre或者是timer souce ,為了讓運(yùn)行模式不為空疚脐，否則不能開啟runloop
    //基于端口的事件
    //好處：不需要調(diào)用方法纹磺，開發(fā)中常用
    [currentRunloop addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    
    //Perform事件
    //存在的問題：3.0s之后就退出了，開發(fā)中一般不用selector方法
    //[self performSelector:@selector(run3) withObject:nil afterDelay:3.0];
    //NSTimer事件
    //[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];
    
    //003 啟動runloop
    //runUntilDate |run 內(nèi)部都指定了運(yùn)行模式為默認(rèn)
    [currentRunloop run];
    //[currentRunloop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10000000]];
    
    NSLog(@"_______end____");//驗(yàn)證runloop是否開啟了,打印(沒有開啟runloop)
    
}

-(void)run2
{
    NSLog(@"run2---%@",[NSThread currentThread]);
}
-(void)run3
{
    NSLog(@"run3---%@",[NSThread currentThread]);
}

-(void)timerTest
{
    NSLog(@"timer---");
}

runloop常見面試題

• 什么是runloop?

  • 從字面意思看：運(yùn)行循環(huán)亮曹、跑圈
  • 其實(shí)它內(nèi)部就是do while循環(huán)橄杨，在這個循環(huán)內(nèi)部不斷地處理各種任務(wù)(比如Source/Timer/Observer)
  • 一個線程對應(yīng)一個Runloop，主線程的runloop默認(rèn)已經(jīng)啟動照卦，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啟動式矫，如果當(dāng)前mode中沒有任何source（source0/source1）/timer，那么就直接退出runloop

• 自動釋放池什么時候釋放役耕？

  • 通過observer監(jiān)聽runloop的狀態(tài)
  • 自動釋放池的創(chuàng)建和釋放
    • 創(chuàng)建:runloop啟動的時候
    • 銷毀:runloop退出的時候
    • 其他時候的創(chuàng)建和銷毀:當(dāng)runloop即將進(jìn)入到休眠的時候會把之前的釋放池銷毀,重新創(chuàng)建一個新的自動釋放池

• 在開發(fā)中如何使用runloop?應(yīng)用場景采转？

  • 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(行為故慈、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)板熊，比如監(jiān)聽點(diǎn)擊事件的處理(在所有點(diǎn)擊事件之前做一些事情)

總結(jié)：

• 多圖下載

  • 緩存策略：內(nèi)存緩存+磁盤緩存
  • 開子線程下載

• SDWebImage

  • 基本使用
  • 結(jié)構(gòu)
    • caches
    • download
    • manager
  • 細(xì)節(jié)

• Runloop

  • 概念：運(yùn)行循環(huán)(死循環(huán))
  • 作用【3】
    • 保持程序的持續(xù)運(yùn)行
    • 處理app中的各種事件
    • 提高性能
  • 與線程關(guān)系：一一對應(yīng)(字典)
    • 線程與runloop是一一對應(yīng)的關(guān)系(字典)
    • 主線程對應(yīng)的runloop已經(jīng)創(chuàng)建并且啟動mainRunloop
    • 子線程對應(yīng)的runloop需要手動創(chuàng)建并且開啟
    • 退出：線程銷毀
  • runloop的相關(guān)類
    • runloopRef runloop本身
    • runloopModeRef 運(yùn)行模式[5]
      • 默認(rèn)Default
      • 界面追蹤Tracking
      • commonModes
    • runloopTimeRef
    • observer 監(jiān)聽者
    • sourceRef 事件源