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RunLoop浅析

2016-07-24  本文已影响646人  aLonelyRoot3

什么是Runloop

RunLoop01.png

用途

没有RunLoop

程序一启动就结束了

int main(int argc, char * argv[]) {
    NSLog(@"execute main function");
    return 0;
}

如果有了 RunLoop

程序大致是这样子,但是要更加复杂

int main(int argc, char * argv[]) {
    BOOL running = YES;
    do {
        // 执行各种任务，处理各种事件
             // ......
    } while (running);
    return 0;
}

由于 main 函数里面启动了一个 RunLoop, 因此程序不会马上退出, 会保持程序的运行状态

main 函数中的 RunLoop

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

程序一旦启动

RunLoop 要想跑圈

RunLoop 对象

iOS 中提供了两套 API 来访问和使用 RunLoop

NSRunLoop 是基于 CFRunLoopRef 的OC 包装, 如果研究 RunLoop 内部结构, 需要研究 CFRunLoopRef

RunLoop 与线程

RunLoop 相关类

RunLoop02.png

01 - CFRunLoopModeRef

系统默认注册了 5 个 Mode :

02 - CFRunLoopTimerRef

定时器添加到 kCFRunLoopDefultMode

NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

将定时器添加到 NSDefaultRunLoopMode , 滑动 scollView 的时候, 定时器就会停止执行, RunLoop 此时会自动切换到 UITrackingRunLoopMode 模式, 定时器就会停止执行

定时器添加到 NSRunLoopCommonModes

NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

将定时器添加到 NSRunLoopCommonModes, 此时就不会停止执行

03 - CFRunLoopSourceRef

以前的分法

现在的分法

04 - CFRunLoopObserverRef

- (void)observer
{
    // 创建observer
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        NSLog(@"----监听到RunLoop状态发生改变---%zd", activity);
    });

    // 添加观察者：监听RunLoop的状态
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);

    // 释放Observer
    CFRelease(observer);
}

/* Run Loop Observer Activities */
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), // 即将进入 Loop
    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), // 即将处理 Timer
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 即将处理 Source
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), // 即将进入休眠
    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), // 刚从休眠中唤醒
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7), // 即将推出 Loop
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU // 所有事件
};

RunLoop 处理逻辑

下图简介了 RunLoop 处理过程, 一个线程的 RunLoop 在存在事件源 / 定时器的条件下, 会不断的处理事件, 处理的事件包括

RunLoop处理逻辑(官方示意图).png

官方的图解很清楚, RunLoop 在不停的跑圈, 跑圈的前提是满足以下条件之一:

RunLoop处理逻辑(网友整理).png

RunLoop 实际应用

(1) 常驻线程

即让子线程处于 "不消亡" 的状态, 一直在后台处理某些频发事件 / 等待其他线程发来消息

+ (void)networkRequestThreadEntryPoint:(id)__unused object { 
    @autoreleasepool { 
        [[NSThread currentThread] setName:@"AFNetworking"];        
         NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];       
        [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; [runLoop run]; 
    }
}

摘自 AFNetworking 源代码, AFN这样做的原理在于子线程下默认不开启 RunLoop, 需要手动开启, 而 RunLoop 不断跑圈需要满足以下条件之一 :

(2) 控制定时器在特定模式下运行

即可以将计时器 timer 添加到 kCFRunLoopDefultMode 下, 如果 RunLoop 切换到 UITrackingRunLoopMode (UIScrollView 滚动过程中), 那么定时器就会暂停执行, 等到滚动结束, 定时器就会继续执行
也可以将定时器 timer 添加到 NSRunLoopCommonModes 下, 此时不管有无 scrollView 滑动, 都不会影响 timer 的执行

(3) 控制某些事件在特定模式下执行

即可以让某个 selector 在某个线程 (key) 的 RunLoop 下的特定模式下执行 (数组中包含 Mode)

通过以下的 API :

- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait modes:(nullable NSArray<NSString *> *)array NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

(4) 添加 Observer 监听 RunLoop 状态, 可以监听点击事件的处理 (在所有点击事件之前做一些事情)

调用 C 语言函数 CFRunLoopObserverCreateWithHandler () 创建 Observer, 监听某个 RunLoop 状态, 注意要手动释放

关于自动释放池与 RunLoop

Autorelease pool

在没有手加Autorelease Pool的情况下，Autorelease对象是在当前的runloop迭代结束时释放的，而它能够释放的原因是系统在每个runloop迭代中都加入了自动释放池Push和Pop

也就意味着, 在@autorelasepool 中的代码, 默认都是加在了一个自动释放池当中, 这个自动释放池是与主线程的 RunLoop 相关, 内部所有对象会在自动释放池释放的时候对内部所有对象进行一次 release 操作

至于主线程 RunLoop 下的自动释放池什么时候释放, 是在主线程 RunLoop 迭代 (睡眠)之前释放, 这个 RunLoop 什么时候睡眠呢? 是在没有接收任何输入源(事件源)/定时器的条件下

自动释放池什么时候释放?

在 RunLoop 睡眠之前释放 (KCFRunLoopBeforeWaiting), 也有人说 Autorelease对象是在当前的runloop迭代结束时释放的, 实际是一个意思

什么时候用@autoreleasepool

根据Apple的文档，使用场景如下：

RunLoop 研究资料

参考资料

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