Runloop基礎(chǔ)知識(shí)

基本作用

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a 保持程序的持續(xù)運(yùn)行(ios程序?yàn)槭裁茨芤恢被钪粫?huì)死)
b 處理app中的各種事件（比如觸摸事件艺挪、定時(shí)器事件【NSTimer】规阀、selector事件【選擇器·performSelector···】）
c 節(jié)省CPU資源，提高程序性能啦撮，有事情就做事情具帮，沒(méi)事情就休息

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重要說(shuō)明

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（1）如果沒(méi)有Runloop,那么程序一啟動(dòng)就會(huì)退出博肋，什么事情都做不了。
（2）如果有了Runloop蜂厅，那么相當(dāng)于在內(nèi)部有一個(gè)死循環(huán)匪凡，能夠保證程序的持續(xù)運(yùn)行
（2）main函數(shù)中的Runloop
        a 在UIApplicationMain函數(shù)內(nèi)部就啟動(dòng)了一個(gè)Runloop
            該函數(shù)返回一個(gè)int類型的值
        b 這個(gè)默認(rèn)啟動(dòng)的Runloop是跟主線程相關(guān)聯(lián)的

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Runloop對(duì)象

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（1）在iOS開發(fā)中有兩套api來(lái)訪問(wèn)Runloop
    a.foundation框架【NSRunloop】
    b.core foundation框架【CFRunloopRef】
（2）NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表著RunLoop對(duì)象,它們是等價(jià)的，可以互相轉(zhuǎn)換
（3）NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一層OC包裝掘猿，所以要了解RunLoop內(nèi)部結(jié)構(gòu)病游，需要多研究CFRunLoopRef層面的API（Core Foundation層面）

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Runloop與線程

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1.Runloop和線程的關(guān)系：一個(gè)Runloop對(duì)應(yīng)著一條唯一的線程
    問(wèn)題：如何讓子線程不死
    回答：給這條子線程開啟一個(gè)Runloop
2.Runloop的創(chuàng)建：主線程Runloop已經(jīng)創(chuàng)建好了，子線程的runloop需要手動(dòng)創(chuàng)建
3.Runloop的生命周期：在第一次獲取時(shí)創(chuàng)建稠通，在線程結(jié)束時(shí)銷毀
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獲得Runloop對(duì)象

1.獲得當(dāng)前Runloop對(duì)象
    //01 NSRunloop
     NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop currentRunLoop];
    //02 CFRunLoopRef
    CFRunLoopRef runloop2 =   CFRunLoopGetCurrent();
2.拿到當(dāng)前應(yīng)用程序的主Runloop（主線程對(duì)應(yīng)的Runloop）
    //01 NSRunloop
     NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop mainRunLoop];
    //02 CFRunLoopRef
     CFRunLoopRef runloop2 =   CFRunLoopGetMain();
3.注意點(diǎn)：開一個(gè)子線程創(chuàng)建runloop,不是通過(guò)alloc init方法創(chuàng)建礁遵，而是直接通過(guò)調(diào)用currentRunLoop方法來(lái)創(chuàng)建，它本身是一個(gè)懶加載的采记。
4.在子線程中佣耐，如果不主動(dòng)獲取Runloop的話，那么子線程內(nèi)部是不會(huì)創(chuàng)建Runloop的唧龄〖孀可以下載CFRunloopRef的源碼奸远，搜索_CFRunloopGet0,查看代碼。
5.Runloop對(duì)象是利用字典來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)讽挟，而且key是對(duì)應(yīng)的線程Value為該線程對(duì)應(yīng)的Runloop懒叛。

Runloop相關(guān)類

Runloop運(yùn)行原理圖

runloop循環(huán)原理圖

事件源（source）主要分兩類，一類是Input sources耽梅，一類是Timer sources

• Input sources包含三種事件：

Port-Based Sources薛窥，系統(tǒng)底層的 Port 事件，例如 CFSocketRef 眼姐，在應(yīng)用層基本用不到
Custom Input Sources诅迷，用戶手動(dòng)創(chuàng)建的 Source
Cocoa Perform Selector Sources， Cocoa 提供的 performSelector 系列方法众旗，也是一種事件源

• Timer sources事件就是指的定時(shí)器事件

五個(gè)相關(guān)的類

a.CFRunloopRef
b.CFRunloopModeRef【Runloop的運(yùn)行模式】
c.CFRunloopSourceRef【Runloop要處理的事件源】
d.CFRunloopTimerRef【Timer事件就是OC中的定時(shí)器】
e.CFRunloopObserverRef【Runloop的觀察者（監(jiān)聽者）】

Runloop和相關(guān)類之間的關(guān)系圖

image.png

Runloop要想跑起來(lái)罢杉，它的內(nèi)部必須要有一個(gè)mode,這個(gè)mode里面必須有source\observer\timer，至少要有其中的一個(gè)贡歧。

CFRunloopModeRef

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1.CFRunloopModeRef代表著Runloop的運(yùn)行模式
2.一個(gè)Runloop中可以有多個(gè)mode,一個(gè)mode里面又可以有多個(gè)source\observer\timer等等
3.每次runloop啟動(dòng)的時(shí)候滩租，只能指定一個(gè)mode,這個(gè)mode被稱為該Runloop的當(dāng)前mode
4.如果需要切換mode,只能先退出當(dāng)前Runloop,再重新指定一個(gè)mode進(jìn)入
5.這樣做主要是為了分割不同組的定時(shí)器等，讓他們相互之間不受影響
6.系統(tǒng)默認(rèn)注冊(cè)了5個(gè)mode
    a.kCFRunLoopDefaultMode：App的默認(rèn)Mode利朵，通常主線程是在這個(gè)Mode下運(yùn)行
    b.UITrackingRunLoopMode：界面跟蹤 Mode律想，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
    c.UIInitializationRunLoopMode: 在剛啟動(dòng) App 時(shí)第進(jìn)入的第一個(gè) Mode绍弟，啟動(dòng)完成后就不再使用
    d.GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統(tǒng)事件的內(nèi)部 Mode技即，通常用不到
    e.kCFRunLoopCommonModes: 這是一個(gè)占位用的Mode，不是一種真正的Mode

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CFRunloopTimerRef

介紹

• runloop一啟動(dòng)就會(huì)選中一種模式晌柬，當(dāng)選中了一種模式之后其它的模式就都不理姥份。一個(gè)mode里面可以添加多個(gè)NSTimer,也就是說(shuō)以后創(chuàng)建NSTimer的時(shí)候郭脂，可以指定它是在什么模式下運(yùn)行的年碘。
• CFRunloopTimerRef是基于時(shí)間的觸發(fā)器，即時(shí)間到了就觸發(fā)一個(gè)事件或一個(gè)操作展鸡∮煨疲可以認(rèn)為就是NSTimer

//NSTimer如果調(diào)用scheduledTimer方法創(chuàng)建定時(shí)器，那么該NSTimer會(huì)自動(dòng)添加到當(dāng)前的runloop里去莹弊，且runloop的運(yùn)行模式是kCFRunLoopDefaultMode
- (void)timer1 { 
NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
//一旦runloop切換模式涤久，那么定時(shí)器timer1就不工作了
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

//NSTimer如果調(diào)用timerWithTimeInterval方法創(chuàng)建定時(shí)器，那么需要手動(dòng)添加到runloop中
- (void)timer2 { 
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
    //定時(shí)器添加到UITrackingRunLoopMode模式忍弛，一旦runloop切換模式响迂，那么定時(shí)器就不工作
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
    //定時(shí)器添加到NSDefaultRunLoopMode模式，一旦runloop切換模式细疚，那么定時(shí)器就不工作 
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}

- (void)run { 
  NSLog(@“—run—%@”,[NSRunLoop currentRunLoop].currentMode); 
}
- (IBAction)btnClick {
} 

（2）GCD中的定時(shí)器

//0.創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列 
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
//1.創(chuàng)建一個(gè)GCD的定時(shí)器
/*
 第一個(gè)參數(shù)：說(shuō)明這是一個(gè)定時(shí)器
 第四個(gè)參數(shù)：GCD的回調(diào)任務(wù)添加到哪個(gè)隊(duì)列中執(zhí)行蔗彤，如果是主隊(duì)列則在主線程執(zhí)行
 */
dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
//2.設(shè)置定時(shí)器的開始時(shí)間，間隔時(shí)間以及精準(zhǔn)度
//設(shè)置開始時(shí)間，三秒鐘之后調(diào)用
dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,3.0 *NSEC_PER_SEC);
//設(shè)置定時(shí)器工作的間隔時(shí)間
uint64_t intevel = 1.0 * NSEC_PER_SEC;
/*
 第一個(gè)參數(shù)：要給哪個(gè)定時(shí)器設(shè)置
 第二個(gè)參數(shù)：定時(shí)器的開始時(shí)間DISPATCH_TIME_NOW表示從當(dāng)前開始
 第三個(gè)參數(shù)：定時(shí)器調(diào)用方法的間隔時(shí)間
 第四個(gè)參數(shù)：定時(shí)器的精準(zhǔn)度然遏，如果傳0則表示采用最精準(zhǔn)的方式計(jì)算贫途，如果傳大于0的數(shù)值，則表示該定時(shí)切換i可以接收該值范圍內(nèi)的誤差待侵，通常傳0
 該參數(shù)的意義：可以適當(dāng)?shù)奶岣叱绦虻男阅? 注意點(diǎn)：GCD定時(shí)器中的時(shí)間以納秒為單位（面試）
 */
dispatch_source_set_timer(timer, start, intevel, 0 * NSEC_PER_SEC);
//3.設(shè)置定時(shí)器開啟后回調(diào)的方法
/*
 第一個(gè)參數(shù)：要給哪個(gè)定時(shí)器設(shè)置
 第二個(gè)參數(shù)：回調(diào)block
 */
dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
    NSLog(@"------%@",[NSThread currentThread]);
});
//4.執(zhí)行定時(shí)器
dispatch_resume(timer);
//注意：dispatch_source_t本質(zhì)上是OC類丢早，在這里是個(gè)局部變量，需要強(qiáng)引用
self.timer = timer;

CFRunloopSourceRef

1.是事件源也就是輸入源秧倾，有兩種分類模式：

• 一種是按照蘋果官方文檔進(jìn)行劃分的
• 另一種是基于函數(shù)的調(diào)用棧來(lái)進(jìn)行劃分的（source0和source1）怨酝。

2.具體的分類情況
以前的分法：

• Port-Based Sources
• Custom Input Sources
• Cocoa Perform Selector Sources
  現(xiàn)在的分法
• Source0：非基于Port的
• Source1：基于Port的

3.可以通過(guò)打斷點(diǎn)的方式查看一個(gè)方法的函數(shù)調(diào)用棧

CFRunLoopObserverRef

• CFRunLoopObserverRef是觀察者，能夠監(jiān)聽RunLoop的狀態(tài)改變中狂，runloop有很多種狀態(tài)
• 即將進(jìn)入loop凫碌，即將處理Timer，即將處理Source胃榕，即將進(jìn)入休眠盛险，即將推出loop等等

如何監(jiān)聽

Runloop運(yùn)行邏輯

運(yùn)行邏輯

官方運(yùn)行邏輯

Runloop應(yīng)用

NSTimer：讓NSTimer運(yùn)行更準(zhǔn)確
ImageView顯示：想讓一個(gè)事件，在runloop切換到UITrackingRunLoopMode的時(shí)候暫時(shí)停止動(dòng)作
PerformSelector
實(shí)現(xiàn)常駐子線程
自動(dòng)釋放池