面試題

1. 講講 RunLoop，項(xiàng)目中有用到嗎铺根？
2. RunLoop內(nèi)部實(shí)現(xiàn)邏輯课锌？
3. Runloop和線程的關(guān)系纵朋？
4. timer 與 Runloop 的關(guān)系？
5. 程序中添加每3秒響應(yīng)一次的NSTimer茄袖，當(dāng)拖動(dòng)tableview時(shí)timer可能無法響應(yīng)要怎么解決操软？
6. Runloop 是怎么響應(yīng)用戶操作的， 具體流程是什么樣的宪祥？
7. 說說RunLoop的幾種狀態(tài)聂薪？
8. Runloop的mode作用是什么？

一. RunLoop簡介

運(yùn)行循環(huán)蝗羊，在程序運(yùn)行過程中循環(huán)做一些事情藏澳，如果沒有Runloop程序執(zhí)行完畢就會(huì)立即退出，如果有Runloop程序會(huì)一直運(yùn)行耀找，并且時(shí)時(shí)刻刻在等待用戶的輸入操作翔悠。RunLoop可以在需要的時(shí)候自己跑起來運(yùn)行，在沒有操作的時(shí)候就停下來休息野芒。充分節(jié)省CPU資源蓄愁，提高程序性能。

二. RunLoop基本作用：

1. 保持程序持續(xù)運(yùn)行狞悲，程序一啟動(dòng)就會(huì)開一個(gè)主線程撮抓，主線程一開起來就會(huì)跑一個(gè)主線程對(duì)應(yīng)的RunLoop,RunLoop保證主線程不會(huì)被銷毀，也就保證了程序的持續(xù)運(yùn)行
2. 處理App中的各種事件（比如：觸摸事件摇锋，定時(shí)器事件丹拯，Selector事件等）
3. 節(jié)省CPU資源，提高程序性能荸恕，程序運(yùn)行起來時(shí)乖酬，當(dāng)什么操作都沒有做的時(shí)候，RunLoop就告訴CUP戚炫，現(xiàn)在沒有事情做剑刑，我要去休息，這時(shí)CUP就會(huì)將其資源釋放出來去做其他的事情双肤，當(dāng)有事情做的時(shí)候RunLoop就會(huì)立馬起來去做事情
   我們先通過API內(nèi)一張圖片來簡單看一下RunLoop內(nèi)部運(yùn)行原理
   
   RunLoop內(nèi)部運(yùn)行原理
   
   通過圖片可以看出施掏，RunLoop在跑圈過程中，當(dāng)接收到Input sources 或者 Timer sources時(shí)就會(huì)交給對(duì)應(yīng)的處理方去處理茅糜。當(dāng)沒有事件消息傳入的時(shí)候七芭，RunLoop就休息了。這里只是簡單的理解一下這張圖蔑赘，接下來我們來了解RunLoop對(duì)象和其一些相關(guān)類狸驳，來更深入的理解RunLoop運(yùn)行流程预明。

三. RunLoop在哪里開啟

UIApplicationMain函數(shù)內(nèi)啟動(dòng)了Runloop，程序不會(huì)馬上退出耙箍，而是保持運(yùn)行狀態(tài)撰糠。因此每一個(gè)應(yīng)用必須要有一個(gè)runloop，
我們知道主線程一開起來辩昆，就會(huì)跑一個(gè)和主線程對(duì)應(yīng)的RunLoop阅酪，那么RunLoop一定是在程序的入口main函數(shù)中開啟。

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

進(jìn)入U(xiǎn)IApplicationMain

UIKIT_EXTERN int UIApplicationMain(int argc, char *argv[], NSString * __nullable principalClassName, NSString * __nullable delegateClassName);

我們發(fā)現(xiàn)它返回的是一個(gè)int數(shù)汁针，那么我們對(duì)main函數(shù)做一些修改

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"開始");
        int re = UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
        NSLog(@"結(jié)束");
        return re;
    }
}

運(yùn)行程序术辐，我們發(fā)現(xiàn)只會(huì)打印開始，并不會(huì)打印結(jié)束施无，這說明在UIApplicationMain函數(shù)中辉词，開啟了一個(gè)和主線程相關(guān)的RunLoop，導(dǎo)致UIApplicationMain不會(huì)返回猾骡，一直在運(yùn)行中瑞躺，也就保證了程序的持續(xù)運(yùn)行。
我們來看到RunLoop的源碼

// 用DefaultMode啟動(dòng)
void CFRunLoopRun(void) {   /* DOES CALLOUT */
    int32_t result;
    do {
        result = CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
        CHECK_FOR_FORK();
    } while (kCFRunLoopRunStopped != result && kCFRunLoopRunFinished != result);
}

我們發(fā)現(xiàn)RunLoop確實(shí)是do while通過判斷result的值實(shí)現(xiàn)的兴想。因此隘蝎，我們可以把RunLoop看成一個(gè)死循環(huán)。如果沒有RunLoop襟企，UIApplicationMain函數(shù)執(zhí)行完畢之后將直接返回嘱么，也就沒有程序持續(xù)運(yùn)行一說了。

四. RunLoop對(duì)象

Fundation框架 （基于CFRunLoopRef的封裝）
NSRunLoop對(duì)象

CoreFoundation
CFRunLoopRef對(duì)象

因?yàn)镕undation框架是基于CFRunLoopRef的一層OC封裝顽悼，這里我們主要研究CFRunLoopRef源碼

如何獲得RunLoop對(duì)象

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

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

五. RunLoop和線程間的關(guān)系

1. 每條線程都有唯一的一個(gè)與之對(duì)應(yīng)的RunLoop對(duì)象
2. RunLoop保存在一個(gè)全局的Dictionary里曼振，線程作為key,RunLoop作為value
3. 主線程的RunLoop已經(jīng)自動(dòng)創(chuàng)建好了，子線程的RunLoop需要主動(dòng)創(chuàng)建
4. RunLoop在第一次獲取時(shí)創(chuàng)建蔚龙，在線程結(jié)束時(shí)銷毀

通過源碼查看上述對(duì)應(yīng)

// 拿到當(dāng)前Runloop 調(diào)用_CFRunLoopGet0
CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent(void) {
    CHECK_FOR_FORK();
    CFRunLoopRef rl = (CFRunLoopRef)_CFGetTSD(__CFTSDKeyRunLoop);
    if (rl) return rl;
    return _CFRunLoopGet0(pthread_self());
}

// 查看_CFRunLoopGet0方法內(nèi)部
CF_EXPORT CFRunLoopRef _CFRunLoopGet0(pthread_t t) {
    if (pthread_equal(t, kNilPthreadT)) {
    t = pthread_main_thread_np();
    }
    __CFLock(&loopsLock);
    if (!__CFRunLoops) {
        __CFUnlock(&loopsLock);
    CFMutableDictionaryRef dict = CFDictionaryCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, NULL, &kCFTypeDictionaryValueCallBacks);
    // 根據(jù)傳入的主線程獲取主線程對(duì)應(yīng)的RunLoop
    CFRunLoopRef mainLoop = __CFRunLoopCreate(pthread_main_thread_np());
    // 保存主線程 將主線程-key和RunLoop-Value保存到字典中
    CFDictionarySetValue(dict, pthreadPointer(pthread_main_thread_np()), mainLoop);
    if (!OSAtomicCompareAndSwapPtrBarrier(NULL, dict, (void * volatile *)&__CFRunLoops)) {
        CFRelease(dict);
    }
    CFRelease(mainLoop);
        __CFLock(&loopsLock);
    }
    
    // 從字典里面拿冰评，將線程作為key從字典里獲取一個(gè)loop
    CFRunLoopRef loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
    __CFUnlock(&loopsLock);
    
    // 如果loop為空，則創(chuàng)建一個(gè)新的loop木羹，所以runloop會(huì)在第一次獲取的時(shí)候創(chuàng)建
    if (!loop) {  
    CFRunLoopRef newLoop = __CFRunLoopCreate(t);
        __CFLock(&loopsLock);
    loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
    
    // 創(chuàng)建好之后甲雅，以線程為key runloop為value，一對(duì)一存儲(chǔ)在字典中坑填，下次獲取的時(shí)候抛人，則直接返回字典內(nèi)的runloop
    if (!loop) { 
        CFDictionarySetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t), newLoop);
        loop = newLoop;
    }
        // don't release run loops inside the loopsLock, because CFRunLoopDeallocate may end up taking it
        __CFUnlock(&loopsLock);
    CFRelease(newLoop);
    }
    if (pthread_equal(t, pthread_self())) {
        _CFSetTSD(__CFTSDKeyRunLoop, (void *)loop, NULL);
        if (0 == _CFGetTSD(__CFTSDKeyRunLoopCntr)) {
            _CFSetTSD(__CFTSDKeyRunLoopCntr, (void *)(PTHREAD_DESTRUCTOR_ITERATIONS-1), (void (*)(void *))__CFFinalizeRunLoop);
        }
    }
    return loop;
}

從上面的代碼可以看出，線程和 RunLoop 之間是一一對(duì)應(yīng)的脐瑰，其關(guān)系是保存在一個(gè) Dictionary 里妖枚。所以我們創(chuàng)建子線程RunLoop時(shí)，只需在子線程中獲取當(dāng)前線程的RunLoop對(duì)象即可[NSRunLoop currentRunLoop];如果不獲取苍在，那子線程就不會(huì)創(chuàng)建與之相關(guān)聯(lián)的RunLoop绝页，并且只能在一個(gè)線程的內(nèi)部獲取其 RunLoop
[NSRunLoop currentRunLoop];方法調(diào)用時(shí)荠商，會(huì)先看一下字典里有沒有存子線程相對(duì)用的RunLoop，如果有則直接返回RunLoop续誉，如果沒有則會(huì)創(chuàng)建一個(gè)莱没，并將與之對(duì)應(yīng)的子線程存入字典中。當(dāng)線程結(jié)束時(shí)酷鸦，RunLoop會(huì)被銷毀郊愧。

六. RunLoop結(jié)構(gòu)體

通過源碼我們找到__CFRunLoop結(jié)構(gòu)體

struct __CFRunLoop {
    CFRuntimeBase _base;
    pthread_mutex_t _lock;          /* locked for accessing mode list */
    __CFPort _wakeUpPort;           // used for CFRunLoopWakeUp 
    Boolean _unused;
    volatile _per_run_data *_perRunData;              // reset for runs of the run loop
    pthread_t _pthread;
    uint32_t _winthread;
    CFMutableSetRef _commonModes;
    CFMutableSetRef _commonModeItems;
    CFRunLoopModeRef _currentMode;
    CFMutableSetRef _modes;
    struct _block_item *_blocks_head;
    struct _block_item *_blocks_tail;
    CFAbsoluteTime _runTime;
    CFAbsoluteTime _sleepTime;
    CFTypeRef _counterpart;
};

除一些記錄性屬性外，主要來看一下以下兩個(gè)成員變量

CFRunLoopModeRef _currentMode;
CFMutableSetRef _modes;

CFRunLoopModeRef 其實(shí)是指向__CFRunLoopMode結(jié)構(gòu)體的指針井佑，__CFRunLoopMode結(jié)構(gòu)體源碼如下

typedef struct __CFRunLoopMode *CFRunLoopModeRef;
struct __CFRunLoopMode {
    CFRuntimeBase _base;
    pthread_mutex_t _lock;  /* must have the run loop locked before locking this */
    CFStringRef _name;
    Boolean _stopped;
    char _padding[3];
    CFMutableSetRef _sources0;
    CFMutableSetRef _sources1;
    CFMutableArrayRef _observers;
    CFMutableArrayRef _timers;
    CFMutableDictionaryRef _portToV1SourceMap;
    __CFPortSet _portSet;
    CFIndex _observerMask;
#if USE_DISPATCH_SOURCE_FOR_TIMERS
    dispatch_source_t _timerSource;
    dispatch_queue_t _queue;
    Boolean _timerFired; // set to true by the source when a timer has fired
    Boolean _dispatchTimerArmed;
#endif
#if USE_MK_TIMER_TOO
    mach_port_t _timerPort;
    Boolean _mkTimerArmed;
#endif
#if DEPLOYMENT_TARGET_WINDOWS
    DWORD _msgQMask;
    void (*_msgPump)(void);
#endif
    uint64_t _timerSoftDeadline; /* TSR */
    uint64_t _timerHardDeadline; /* TSR */
};

主要查看以下成員變量

CFMutableSetRef _sources0;
CFMutableSetRef _sources1;
CFMutableArrayRef _observers;
CFMutableArrayRef _timers;

通過上面分析我們知道，CFRunLoopModeRef代表RunLoop的運(yùn)行模式眠寿，一個(gè)RunLoop包含若干個(gè)Mode躬翁，每個(gè)Mode又包含若干個(gè)Source0/Source1/Timer/Observer，而RunLoop啟動(dòng)時(shí)只能選擇其中一個(gè)Mode作為currentMode盯拱。

Source1/Source0/Timers/Observer分別代表什么

1. Source1 : 基于Port的線程間通信

2. Source0 : 觸摸事件盒发，PerformSelectors

我們通過代碼驗(yàn)證一下

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSLog(@"點(diǎn)擊了屏幕");
}

打斷點(diǎn)之后打印堆棧信息，當(dāng)xcode工具區(qū)打印的堆棧信息不全時(shí)狡逢，可以在控制臺(tái)通過“bt”指令打印完整的堆棧信息宁舰，由堆棧信息中可以發(fā)現(xiàn)，觸摸事件確實(shí)是會(huì)觸發(fā)Source0事件奢浑。

touchesBegan堆棧信息

同樣的方式驗(yàn)證performSelector堆棧信息

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    [self performSelectorOnMainThread:@selector(test) withObject:nil waitUntilDone:YES];
});

可以發(fā)現(xiàn)PerformSelectors同樣是觸發(fā)Source0事件

performSelector堆棧信息

3. Timers : 定時(shí)器蛮艰，NSTimer

通過代碼驗(yàn)證

[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3.0 repeats:NO block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
    NSLog(@"NSTimer ---- timer調(diào)用了");
}];

打印完整堆棧信息

Timer對(duì)戰(zhàn)信息

4. Observer : 監(jiān)聽器，用于監(jiān)聽RunLoop的狀態(tài)

七. 詳解RunLoop相關(guān)類及作用

通過上面的分析雀彼，我們對(duì)RunLoop內(nèi)部結(jié)構(gòu)有了大致的了解壤蚜，接下來來詳細(xì)分析RunLoop的相關(guān)類。以下為Core Foundation中關(guān)于RunLoop的5個(gè)類

CFRunLoopRef - 獲得當(dāng)前RunLoop和主RunLoop

CFRunLoopModeRef - RunLoop 運(yùn)行模式徊哑，只能選擇一種袜刷，在不同模式中做不同的操作

CFRunLoopSourceRef - 事件源，輸入源

CFRunLoopTimerRef - 定時(shí)器時(shí)間

CFRunLoopObserverRef - 觀察者

1. CFRunLoopModeRef

CFRunLoopModeRef代表RunLoop的運(yùn)行模式
一個(gè) RunLoop 包含若干個(gè) Mode莺丑，每個(gè)Mode又包含若干個(gè)Source著蟹、Timer、Observer
每次RunLoop啟動(dòng)時(shí)梢莽，只能指定其中一個(gè) Mode萧豆，這個(gè)Mode被稱作 CurrentMode
如果需要切換Mode，只能退出RunLoop昏名，再重新指定一個(gè)Mode進(jìn)入炕横，這樣做主要是為了分隔開不同組的Source、Timer葡粒、Observer份殿，讓其互不影響膜钓。如果Mode里沒有任何Source0/Source1/Timer/Observer，RunLoop會(huì)立馬退出
如圖所示：

CFRunLoopModeRef示意圖

系統(tǒng)默認(rèn)注冊(cè)的5個(gè)Mode:

RunLoop 有五種運(yùn)行模式，其中常見的有1.2兩種

1. kCFRunLoopDefaultMode：App的默認(rèn)Mode姨蝴，通常主線程是在這個(gè)Mode下運(yùn)行
2. UITrackingRunLoopMode：界面跟蹤 Mode俊啼，用于 ScrollView 追蹤觸摸滑動(dòng)，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左医，啟動(dòng)完成后就不再使用授帕，會(huì)切換到kCFRunLoopDefaultMode
4. GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統(tǒng)事件的內(nèi)部 Mode，通常用不到
5. kCFRunLoopCommonModes: 這是一個(gè)占位用的Mode浮梢，作為標(biāo)記kCFRunLoopDefaultMode和UITrackingRunLoopMode用跛十，并不是一種真正的Mode 

Mode間的切換

我們平時(shí)在開發(fā)中一定遇到過，當(dāng)我們使用NSTimer每一段時(shí)間執(zhí)行一些事情時(shí)滑動(dòng)UIScrollView秕硝，NSTimer就會(huì)暫停芥映，當(dāng)我們停止滑動(dòng)以后，NSTimer又會(huì)重新恢復(fù)的情況远豺，我們通過一段代碼來看一下

代碼中的注釋也很重要屏轰，展示了我們探索的過程

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    // [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(show) userInfo:nil repeats:YES];
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(show) userInfo:nil repeats:YES];
    // 加入到RunLoop中才可以運(yùn)行
    // 1. 把定時(shí)器添加到RunLoop中，并且選擇默認(rèn)運(yùn)行模式NSDefaultRunLoopMode = kCFRunLoopDefaultMode
    // [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    // 當(dāng)textFiled滑動(dòng)的時(shí)候憋飞，timer失效霎苗，停止滑動(dòng)時(shí)，timer恢復(fù)
    // 原因：當(dāng)textFiled滑動(dòng)的時(shí)候榛做，RunLoop的Mode會(huì)自動(dòng)切換成UITrackingRunLoopMode模式唁盏，因此timer失效，當(dāng)停止滑動(dòng)检眯，RunLoop又會(huì)切換回NSDefaultRunLoopMode模式厘擂，因此timer又會(huì)重新啟動(dòng)了
    
    // 2. 當(dāng)我們將timer添加到UITrackingRunLoopMode模式中，此時(shí)只有我們?cè)诨瑒?dòng)textField時(shí)timer才會(huì)運(yùn)行
    // [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
    
    // 3. 那個(gè)如何讓timer在兩個(gè)模式下都可以運(yùn)行呢锰瘸？
    // 3.1 在兩個(gè)模式下都添加timer 是可以的刽严，但是timer添加了兩次，并不是同一個(gè)timer
    // 3.2 使用站位的運(yùn)行模式 NSRunLoopCommonModes標(biāo)記避凝，凡是被打上NSRunLoopCommonModes標(biāo)記的都可以運(yùn)行舞萄，下面兩種模式被打上標(biāo)簽
    //0 : <CFString 0x10b7fe210 [0x10a8c7a40]>{contents = "UITrackingRunLoopMode"}
    //2 : <CFString 0x10a8e85e0 [0x10a8c7a40]>{contents = "kCFRunLoopDefaultMode"}
    // 因此也就是說如果我們使用NSRunLoopCommonModes眨补，timer可以在UITrackingRunLoopMode，kCFRunLoopDefaultMode兩種模式下運(yùn)行
    [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
    NSLog(@"%@",[NSRunLoop mainRunLoop]);
}
-(void)show
{
    NSLog(@"-------");
}

由上述代碼可以看出倒脓，NSTimer不管用是因?yàn)镸ode的切換撑螺，因?yàn)槿绻覀冊(cè)谥骶€程使用定時(shí)器，此時(shí)RunLoop的Mode為kCFRunLoopDefaultMode崎弃，即定時(shí)器屬于kCFRunLoopDefaultMode甘晤，那么此時(shí)我們滑動(dòng)ScrollView時(shí)，RunLoop的Mode會(huì)切換到UITrackingRunLoopMode饲做，因此在主線程的定時(shí)器就不在管用了线婚，調(diào)用的方法也就不再執(zhí)行了，當(dāng)我們停止滑動(dòng)時(shí)盆均，RunLoop的Mode切換回kCFRunLoopDefaultMode塞弊，所以NSTimer就又管用了。

同樣道理的還有ImageView的顯示缀踪，我們直接來看代碼，不再贅述了

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSLog(@"%s",__func__);
    // performSelector默認(rèn)是在default模式下運(yùn)行虹脯，因此在滑動(dòng)ScrollView時(shí)驴娃，圖片不會(huì)加載
    // [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"abc"] afterDelay:2.0 ];
    // inModes: 傳入Mode數(shù)組
    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"abc"] afterDelay:2.0 inModes:@[NSDefaultRunLoopMode,UITrackingRunLoopMode]];

使用GCD也可是創(chuàng)建計(jì)時(shí)器，而且更為精確我們來看一下代碼

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    //創(chuàng)建隊(duì)列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    //1.創(chuàng)建一個(gè)GCD定時(shí)器
    /*
     第一個(gè)參數(shù):表明創(chuàng)建的是一個(gè)定時(shí)器
     第四個(gè)參數(shù):隊(duì)列
     */
    dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
    // 需要對(duì)timer進(jìn)行強(qiáng)引用循集，保證其不會(huì)被釋放掉唇敞，才會(huì)按時(shí)調(diào)用block塊
    // 局部變量，讓指針強(qiáng)引用
    self.timer = timer;
    //2.設(shè)置定時(shí)器的開始時(shí)間,間隔時(shí)間,精準(zhǔn)度
    /*
     第1個(gè)參數(shù):要給哪個(gè)定時(shí)器設(shè)置
     第2個(gè)參數(shù):開始時(shí)間
     第3個(gè)參數(shù):間隔時(shí)間
     第4個(gè)參數(shù):精準(zhǔn)度 一般為0 在允許范圍內(nèi)增加誤差可提高程序的性能
     GCD的單位是納秒 所以要*NSEC_PER_SEC
     */
    dispatch_source_set_timer(timer, DISPATCH_TIME_NOW, 2.0 * NSEC_PER_SEC, 0 * NSEC_PER_SEC);
    
    //3.設(shè)置定時(shí)器要執(zhí)行的事情
    dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
        NSLog(@"---%@--",[NSThread currentThread]);
    });
    // 啟動(dòng)
    dispatch_resume(timer);
}

2. CFRunLoopSourceRef事件源（輸入源）

Source分為兩種

Source0：非基于Port的 用于用戶主動(dòng)觸發(fā)的事件（點(diǎn)擊button 或點(diǎn)擊屏幕）

Source1：基于Port的 通過內(nèi)核和其他線程相互發(fā)送消息（與內(nèi)核相關(guān)）

觸摸事件及PerformSelectors會(huì)觸發(fā)Source0事件源在前文已經(jīng)驗(yàn)證過咒彤，這里不在贅述

3. CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopObserverRef是觀察者疆柔，能夠監(jiān)聽RunLoop的狀態(tài)改變

我們直接來看代碼，給RunLoop添加監(jiān)聽者镶柱，監(jiān)聽其運(yùn)行狀態(tài)

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
     //創(chuàng)建監(jiān)聽者
     /*
     第一個(gè)參數(shù) CFAllocatorRef allocator：分配存儲(chǔ)空間 CFAllocatorGetDefault()默認(rèn)分配
     第二個(gè)參數(shù) CFOptionFlags activities：要監(jiān)聽的狀態(tài) kCFRunLoopAllActivities 監(jiān)聽所有狀態(tài)
     第三個(gè)參數(shù) Boolean repeats：YES:持續(xù)監(jiān)聽 NO:不持續(xù)
     第四個(gè)參數(shù) CFIndex order：優(yōu)先級(jí)旷档，一般填0即可
     第五個(gè)參數(shù) ：回調(diào) 兩個(gè)參數(shù)observer:監(jiān)聽者 activity:監(jiān)聽的事件
     */
     /*
     所有事件
     typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
     kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),   //   即將進(jìn)入RunLoop
     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RunLoop
     kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
     };
     */
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        switch (activity) {
            case kCFRunLoopEntry:
                NSLog(@"RunLoop進(jìn)入");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeTimers:
                NSLog(@"RunLoop要處理Timers了");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeSources:
                NSLog(@"RunLoop要處理Sources了");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeWaiting:
                NSLog(@"RunLoop要休息了");
                break;
            case kCFRunLoopAfterWaiting:
                NSLog(@"RunLoop醒來了");
                break;
            case kCFRunLoopExit:
                NSLog(@"RunLoop退出了");
                break;
                
            default:
                break;
        }
    });
    
    // 給RunLoop添加監(jiān)聽者
    /*
     第一個(gè)參數(shù) CFRunLoopRef rl：要監(jiān)聽哪個(gè)RunLoop,這里監(jiān)聽的是主線程的RunLoop
     第二個(gè)參數(shù) CFRunLoopObserverRef observer 監(jiān)聽者
     第三個(gè)參數(shù) CFStringRef mode 要監(jiān)聽RunLoop在哪種運(yùn)行模式下的狀態(tài)
     */
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
     /*
     CF的內(nèi)存管理（Core Foundation）
     凡是帶有Create、Copy歇拆、Retain等字眼的函數(shù)鞋屈，創(chuàng)建出來的對(duì)象，都需要在最后做一次release
     GCD本來在iOS6.0之前也是需要我們釋放的故觅，6.0之后GCD已經(jīng)納入到了ARC中厂庇，所以我們不需要管了
     */
    CFRelease(observer);
}

我們來看一下輸出

監(jiān)聽者監(jiān)聽RunLoop運(yùn)行狀態(tài)

以上可以看出，Observer確實(shí)用來監(jiān)聽RunLoop的狀態(tài)输吏，包括喚醒权旷，休息，以及處理各種事件贯溅。

八. RunLoop處理邏輯

這時(shí)我們?cè)賮矸治鯮unLoop的處理邏輯拄氯，就會(huì)簡單明了很多躲查，現(xiàn)在回頭看官方文檔RunLoop的處理邏輯，對(duì)RunLoop的處理邏輯有新的認(rèn)識(shí)坤邪。

官方文檔RunLoop處理邏輯

源碼解析

下面源碼僅保留了主流程代碼

// 共外部調(diào)用的公開的CFRunLoopRun方法熙含，其內(nèi)部會(huì)調(diào)用CFRunLoopRunSpecific
void CFRunLoopRun(void) {   /* DOES CALLOUT */
    int32_t result;
    do {
        result = CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
        CHECK_FOR_FORK();
    } while (kCFRunLoopRunStopped != result && kCFRunLoopRunFinished != result);
}

// 經(jīng)過精簡的 CFRunLoopRunSpecific 函數(shù)代碼，其內(nèi)部會(huì)調(diào)用__CFRunLoopRun函數(shù)
SInt32 CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopRef rl, CFStringRef modeName, CFTimeInterval seconds, Boolean returnAfterSourceHandled) {     /* DOES CALLOUT */

    // 通知Observers : 進(jìn)入Loop
    // __CFRunLoopDoObservers內(nèi)部會(huì)調(diào)用 __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__
函數(shù)
    if (currentMode->_observerMask & kCFRunLoopEntry ) __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopEntry);
    
    // 核心的Loop邏輯
    result = __CFRunLoopRun(rl, currentMode, seconds, returnAfterSourceHandled, previousMode);
    
    // 通知Observers : 退出Loop
    if (currentMode->_observerMask & kCFRunLoopExit ) __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopExit);

    return result;
}

// 精簡后的 __CFRunLoopRun函數(shù)艇纺，保留了主要代碼
static int32_t __CFRunLoopRun(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopModeRef rlm, CFTimeInterval seconds, Boolean stopAfterHandle, CFRunLoopModeRef previousMode) {
    int32_t retVal = 0;
    do {
        // 通知Observers：即將處理Timers
        __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopBeforeTimers); 
        
        // 通知Observers：即將處理Sources
        __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopBeforeSources);
        
        // 處理Blocks
        __CFRunLoopDoBlocks(rl, rlm);
        
        // 處理Sources0
        if (__CFRunLoopDoSources0(rl, rlm, stopAfterHandle)) {
            // 處理Blocks
            __CFRunLoopDoBlocks(rl, rlm);
        }
        
        // 如果有Sources1怎静，就跳轉(zhuǎn)到handle_msg標(biāo)記處
        if (__CFRunLoopServiceMachPort(dispatchPort, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort, 0, &voucherState, NULL)) {
            goto handle_msg;
        }
        
        // 通知Observers：即將休眠
        __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopBeforeWaiting);
        
        // 進(jìn)入休眠，等待其他消息喚醒
        __CFRunLoopSetSleeping(rl);
        __CFPortSetInsert(dispatchPort, waitSet);
        do {
            __CFRunLoopServiceMachPort(waitSet, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort, poll ? 0 : TIMEOUT_INFINITY, &voucherState, &voucherCopy);
        } while (1);
        
        // 醒來
        __CFPortSetRemove(dispatchPort, waitSet);
        __CFRunLoopUnsetSleeping(rl);
        
        // 通知Observers：已經(jīng)喚醒
        __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopAfterWaiting);
        
    handle_msg: // 看看是誰喚醒了RunLoop黔衡，進(jìn)行相應(yīng)的處理
        if (被Timer喚醒的) {
            // 處理Timer
            __CFRunLoopDoTimers(rl, rlm, mach_absolute_time());
        }
        else if (被GCD喚醒的) {
            __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__(msg);
        } else { // 被Sources1喚醒的
            __CFRunLoopDoSource1(rl, rlm, rls, msg, msg->msgh_size, &reply);
        }
        
        // 執(zhí)行Blocks
        __CFRunLoopDoBlocks(rl, rlm);
        
        // 根據(jù)之前的執(zhí)行結(jié)果蚓聘，來決定怎么做，為retVal賦相應(yīng)的值
        if (sourceHandledThisLoop && stopAfterHandle) {
            retVal = kCFRunLoopRunHandledSource;
        } else if (timeout_context->termTSR < mach_absolute_time()) {
            retVal = kCFRunLoopRunTimedOut;
        } else if (__CFRunLoopIsStopped(rl)) {
            __CFRunLoopUnsetStopped(rl);
            retVal = kCFRunLoopRunStopped;
        } else if (rlm->_stopped) {
            rlm->_stopped = false;
            retVal = kCFRunLoopRunStopped;
        } else if (__CFRunLoopModeIsEmpty(rl, rlm, previousMode)) {
            retVal = kCFRunLoopRunFinished;
        }
        
    } while (0 == retVal);
    
    return retVal;
}

上述源代碼中盟劫，相應(yīng)處理事件函數(shù)內(nèi)部還會(huì)調(diào)用更底層的函數(shù)夜牡，內(nèi)部調(diào)用才是真正處理事件的函數(shù)，通過上面bt打印全部堆棧信息也可以得到驗(yàn)證侣签。

__CFRunLoopDoObservers 內(nèi)部調(diào)用 __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__

__CFRunLoopDoBlocks 內(nèi)部調(diào)用 __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__

__CFRunLoopDoSources0 內(nèi)部調(diào)用 __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__

__CFRunLoopDoTimers 內(nèi)部調(diào)用 __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_TIMER_CALLBACK_FUNCTION__

GCD 調(diào)用 __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__

__CFRunLoopDoSource1 內(nèi)部調(diào)用 __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE1_PERFORM_FUNCTION__

RunLoop處理邏輯流程圖

此時(shí)我們按照源碼重新整理一下RunLoop處理邏輯就會(huì)很清晰

RunLoop處理邏輯

九. RunLoop退出

1. 主線程銷毀RunLoop退出
2. Mode中有一些Timer 塘装、Source、 Observer影所，這些保證Mode不為空時(shí)保證RunLoop沒有空轉(zhuǎn)并且是在運(yùn)行的蹦肴，當(dāng)Mode中為空的時(shí)候，RunLoop會(huì)立刻退出
3. 我們?cè)趩?dòng)RunLoop的時(shí)候可以設(shè)置什么時(shí)候停止

[NSRunLoop currentRunLoop]runUntilDate:<#(nonnull NSDate *)#>
[NSRunLoop currentRunLoop]runMode:<#(nonnull NSString *)#> beforeDate:<#(nonnull NSDate *)#>

十. RunLoop應(yīng)用

1. 常駐線程

常駐線程的作用：我們知道猴娩，當(dāng)子線程中的任務(wù)執(zhí)行完畢之后就被銷毀了阴幌，那么如果我們需要開啟一個(gè)子線程，在程序運(yùn)行過程中永遠(yuǎn)都存在卷中，那么我們就會(huì)面臨一個(gè)問題矛双，如何讓子線程永遠(yuǎn)活著，這時(shí)就要用到常駐線程：給子線程開啟一個(gè)RunLoop
注意：子線程執(zhí)行完操作之后就會(huì)立即釋放蟆豫，即使我們使用強(qiáng)引用引用子線程使子線程不被釋放议忽，也不能給子線程再次添加操作，或者再次開啟十减。
子線程開啟RunLoop的代碼徙瓶，先點(diǎn)擊屏幕開啟子線程并開啟子線程RunLoop，然后點(diǎn)擊button嫉称。

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property(nonatomic,strong)NSThread *thread;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
}
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
   // 創(chuàng)建子線程并開啟
    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(show) object:nil];
    self.thread = thread;
    [thread start];
}
-(void)show
{
    // 注意：打印方法一定要在RunLoop創(chuàng)建開始運(yùn)行之前侦镇，如果在RunLoop跑起來之后打印，RunLoop先運(yùn)行起來织阅，已經(jīng)在跑圈了就出不來了壳繁，進(jìn)入死循環(huán)也就無法執(zhí)行后面的操作了。
    // 但是此時(shí)點(diǎn)擊Button還是有操作的，因?yàn)锽utton是在RunLoop跑起來之后加入到子線程的闹炉，當(dāng)Button加入到子線程RunLoop就會(huì)跑起來
    NSLog(@"%s",__func__);
    // 1.創(chuàng)建子線程相關(guān)的RunLoop蒿赢，在子線程中創(chuàng)建即可，并且RunLoop中要至少有一個(gè)Timer 或 一個(gè)Source 保證RunLoop不會(huì)因?yàn)榭辙D(zhuǎn)而退出渣触，因此在創(chuàng)建的時(shí)候直接加入
    // 添加Source [NSMachPort port] 添加一個(gè)端口
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    // 添加一個(gè)Timer
    NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:YES];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];    
    //創(chuàng)建監(jiān)聽者
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        switch (activity) {
            case kCFRunLoopEntry:
                NSLog(@"RunLoop進(jìn)入");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeTimers:
                NSLog(@"RunLoop要處理Timers了");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeSources:
                NSLog(@"RunLoop要處理Sources了");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeWaiting:
                NSLog(@"RunLoop要休息了");
                break;
            case kCFRunLoopAfterWaiting:
                NSLog(@"RunLoop醒來了");
                break;
            case kCFRunLoopExit:
                NSLog(@"RunLoop退出了");
                break;
            
            default:
                break;
        }
    });
    // 給RunLoop添加監(jiān)聽者
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
    // 2.子線程需要開啟RunLoop
    [[NSRunLoop currentRunLoop]run];
    CFRelease(observer);
}
- (IBAction)btnClick:(id)sender {
    [self performSelector:@selector(test) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}
-(void)test
{
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
}
@end

注意：創(chuàng)建子線程相關(guān)的RunLoop羡棵，在子線程中創(chuàng)建即可，并且RunLoop中要至少有一個(gè)Timer 或 一個(gè)Source 保證RunLoop不會(huì)因?yàn)榭辙D(zhuǎn)而退出嗅钻，因此在創(chuàng)建的時(shí)候直接加入皂冰，如果沒有加入Timer或者Source，或者只加入一個(gè)監(jiān)聽者养篓，運(yùn)行程序會(huì)崩潰

2. 自動(dòng)釋放池

Timer和Source也是一些變量秃流，需要占用一部分存儲(chǔ)空間，所以要釋放掉柳弄，如果不釋放掉舶胀，就會(huì)一直積累，占用的內(nèi)存也就越來越大碧注，這顯然不是我們想要的嚣伐。
那么什么時(shí)候釋放，怎么釋放呢萍丐？
RunLoop內(nèi)部有一個(gè)自動(dòng)釋放池轩端，當(dāng)RunLoop開啟時(shí)，就會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建一個(gè)自動(dòng)釋放池碉纺，當(dāng)RunLoop在休息之前會(huì)釋放掉自動(dòng)釋放池的東西船万，然后重新創(chuàng)建一個(gè)新的空的自動(dòng)釋放池刻撒，當(dāng)RunLoop被喚醒重新開始跑圈時(shí)骨田，Timer,Source等新的事件就會(huì)放到新的自動(dòng)釋放池中，當(dāng)RunLoop退出的時(shí)候也會(huì)被釋放声怔。
注意：只有主線程的RunLoop會(huì)默認(rèn)啟動(dòng)态贤。也就意味著會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建自動(dòng)釋放池，子線程需要在線程調(diào)度方法中手動(dòng)添加自動(dòng)釋放池醋火。

@autorelease{  
      // 執(zhí)行代碼 
}

NSTimer悠汽、ImageView顯示、PerformSelector等在上面已經(jīng)有過例子芥驳，這里不再贅述柿冲。

最后檢驗(yàn)一下自己

文章開頭的面試題，在文中都可以找到答案兆旬，這里不在贅述了假抄。

文獻(xiàn)資料

蘋果官方文檔

CFRunLoopRef源碼

底層原理相關(guān)文章：

iOS底層原理總結(jié) - 文集

本文借鑒了很多前輩的文章，如果有不對(duì)的地方請(qǐng)指正，歡迎大家一起交流學(xué)習(xí)宿饱。