iOS高级进阶之RunLoop

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简介

为了避免主线程阻塞导致界面卡顿，会创建子线程(任务执行完毕后则销毁)
    NSThread *thread=[[NSThread alloc]initWithBlock:^{
        // 任务...
    }];
    [thread start];


如果该任务需要频繁执行，频繁创建会消耗资源。
线程任务执行完毕后会进入死亡状态，不能再次开启。在线程内部死循环可以让线程保留，但又会疯狂地执行。
我们需要的是有任务再去执行，没任务则休眠。

解决机制：
    RunLoop是一个消息循环机制。它保证了线程不会退出，在没有消息时让线程休眠节约资源，在收到消息时唤醒线程处理任务。

RunLoop

iOS有两种RunLoop：
    1、NSRunLoop
      对CFRunLoopRef进行封装，面向对象API，非线程安全
    2、CFRunLoopRef
      在CoreFoundation框架（开源）内，纯C函数API，线程安全。
      

4种创建方式（不允许直接创建）：
    1、[NSRunLoop currentRunLoop]; // 获取当前线程的RunLoop
    2、[NSRunLoop mainRunLoop];
    3、CFRunLoopGetMain();
    4、CFRunLoopGetCurrent();
3种运行方式：
    1、[runLoop run];
    不建议使用，除非希望子线程永远存在。
    Run Loop会永久性的运行NSDefaultRunLoopMode模式，CFRunLoopStop(runloopRef);无法停止RunLoop的运行
    2、[runLoop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:60]];
    设置超时时间，运行NSDefaultRunLoopMode模式，CFRunLoopStop(runloopRef);无法停止RunLoop的运行
    3、[runLoop runMode:UITrackingRunLoopMode beforeDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:60]];
    在非Timer事件触发：CFRunLoopStop或limitDate可停止。
    Timer事件触发：无法停止
能正常运行的条件：
    1、至少包含一个Mode（RunLoop默认包含了DefaultMode）
    2、该Mode下需要有至少一个的事件源（Timer/Source）。
    3、运行在该Mode下。
    NSRunLoop只可以往mode中添加两类事件源：NSPort（对应的是source1）和NSTimer。

RunLoop可包含多个Mode。Mode由Source、Observer、Timer组成。
Mode有3种：
    1、
    kCFRunLoopDefaultMode（CFRunLoop）
    NSDefaultRunLoopMode（NSRunLoop）
    默认Mode（滚动时失效）
    2、    
    UITrackingRunLoopMode(CFRunLoop)
    NSEventTrackingRunLoopMode(NSRunLoop)
    仅在滚动时有效
    3、
    kCFRunLoopCommonModes（CFRunLoop）
    NSRunLoopCommonModes（NSRunLoop）
    组合模式：1+2
添加Mode：
    CFRunLoopAddCommonMode(CFRunLoopGetCurrent(), (CFStringRef)UITrackingRunLoopMode);

Source由source0和source1组成：
    1.source0
    例：UIEvent（触摸事件、滑动事件等），performSelector这种需要手动触发的操作。
    2.source1：
    系统内核的mach_msg事件（系统内部的端口事件）。了解即可。
    例：唤醒RunLoop或者让RunLoop进入休眠节省资源等。

Timer为定时源事件。
    NSTimer定时器的触发基于RunLoop。如果一个任务执行时间较长，那么当错过一个时间点后只能等到下一个时间点执行，并不会延后执行。

Observer
    相当于消息循环中的一个监听器，随时通知外部当前RunLoop的运行状态。只能通过CFRunLoop相关方法创建（NSRunLoop没有相关方法创建）。
    // 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);

例

    self.thread=[[NSThread alloc]initWithBlock:^{
        // 获取当前子线程的RunLoop
        NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
        // 下面这一行必须加，否则RunLoop无法正常启用。
        // 给RunLoop添加了一个占位事件源，告诉RunLoop有事可做，让RunLoop运行起来。暂时这个事件源不会有具体的动作，而是要等RunLoop跑起来过后等有消息传递了才会有具体动作。
        [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSRunLoopCommonModes];
        NSLog(@"RunLoop:%@",runLoop);
        // 让RunLoop跑起来
        [runLoop run];
    }];
    [self.thread start];

    // 
    [self performSelector:@selector(taskToDo) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];

以下并非源码（对源码进行了可读性优化,便于理解）

/// 全局的Dictionary，key 是 线程， value 是 CFRunLoopRef
static CFMutableDictionaryRef loopsDic;
/// 访问 loopsDic 时的锁
static CFSpinLock_t loopsLock;
 
/// 获取一个 pthread 对应的 RunLoop。
CFRunLoopRef _CFRunLoopGet(pthread_t thread) {
    OSSpinLockLock(&loopsLock);
    
    if (!loopsDic) {
        // 第一次进入时，初始化全局Dic，并先为主线程创建一个 RunLoop。
        loopsDic = CFDictionaryCreateMutable();
        CFRunLoopRef mainLoop = _CFRunLoopCreate();
        CFDictionarySetValue(loopsDic, pthread_main_thread_np(), mainLoop);
    }
    
    /// 直接从 Dictionary 里获取。
    CFRunLoopRef loop = CFDictionaryGetValue(loopsDic, thread));
     
    if (!loop) {
        /// 取不到时，创建一个
        loop = _CFRunLoopCreate();
        CFDictionarySetValue(loopsDic, thread, loop);
        /// 注册一个回调，当线程销毁时，顺便也销毁其对应的 RunLoop。
        _CFSetTSD(..., thread, loop, __CFFinalizeRunLoop);
    }
  
    OSSpinLockUnLock(&loopsLock);
    return loop;
}
 
CFRunLoopRef CFRunLoopGetMain() {
    return _CFRunLoopGet(pthread_main_thread_np());
}
 
CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent() {
    return _CFRunLoopGet(pthread_self());
}



可以看出
    1、线程默认不开启RunLoop（主线程除外）。RunLoop仅在第一次获取时创建，仅能在线程内部获取RunLoop。
    2、线程和RunLoop之间是一一对应的关系，对应关系保存在全局Dic中。

autoreleasepool

    NSThread和NSOperationQueue开辟子线程需要手动创建autoreleasepool。
    GCD开辟子线程不需要手动创建autoreleasepool，因为GCD的每个队列都会自行创建autoreleasepool。

    @autoreleasepool {
        NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
        [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        [runLoop run];
        //[runLoop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10]];
    }

解决UITableView有大量图片滚动时卡顿

    当tableView的cell上有大量从网络获取的图片时，异步线程会去加载图片，加载完成后主线程就会设置cell的图片，有可能会造成卡顿。
    将设置图片的任务在CFRunLoopDefaultMode下进行，滚动时不会执行
    [self.myImageView performSelector:@selector(setImage:)
                           withObject:[UIImage imageNamed:@""]
                           afterDelay:0
                              inModes:@[NSDefaultRunLoopMode]];