RunLoop的进阶之相关的类

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本篇主要是介绍 RunLoop在Core Foundation中相关的5个类。

在此之前，先来回顾一下上一篇中介绍到的一些重要的内容：

线程与RunLoop之间的关系

每条线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象

主线程的RunLoop已经自动创建好了，子线程的RunLoop需要手动创建>>

RunLoop在第一次获取是创建，在线程结束是销毁，该做事的时候做事，该休息就休息

RunLoop底层的创建和保存方式

RunLoop在C层面上其实是以一个线程为参数来的创建，pthread_t

使用 CFMutableDictionaryRef来创建一个可变字典

创建 CFRunLoopCreate(pthread_t)来创建一个RunLoop

使用字典以线程为key，runloop为value进行保存
获取RunLoop对象和转换
//获取主线程对应的RunLoop
  NSRunLoop * mainRunLoop = [NSRunLoop mainRunLoop];
 //获取当前对应的RunLoop
   NSRunLoop * currentRunLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
 
  NSLog(@"%p --- %p", mainRunLoop, currentRunLoop);

 //获取主线程对应的RunLoop
  CFRunLoopRef mainRunLoopf =  CFRunLoopGetMain();
 //获取当前对应的RunLoop
 CFRunLoopRef currentRunLoopf = CFRunLoopGetCurrent();
  NSLog(@"%p --- %p", mainRunLoopf, currentRunLoopf);

 //转C的RunLoop对象  使用  mainRunLoop.getCFRunLoop
 NSLog(@"%p --- %p",  mainRunLoop.getCFRunLoop, mainRunLoopf);
注意：
1. currentRunLoop在没有创建子线程的时候他获取到的就是和>>mainRunLoop是一致的。
2. 获得子线程的RunLoop，currentRunLoop 该方法本身是一个懒加载，>>如果是第一次调用，则会创建当前线程对应的RunLoop并保存，以后调用>>则直接获取

进入本文的主要内容，先把之前关于的RunLoop的官方图拿进来

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一、 Core Foundation中关于RunLoop的5个类

CFRunLoopRef --- RunLoop本身类
CFRunLoopModeRef ------- RunLoop的运行模式类
CFRunLoopSourceRef ------- RunLoop的事件的类，对应的是事件源中的InPut Sources
CFRunLoopTimerRef ------- RunLoop的定时器事件的类，对应的是事件源中的Timer Sources
CFRunLoopObserverRef ------- RunLoop的监听状态的类

二、CFRunLoopModeRef （RunLoop的运行模式）

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如上图所示，RunLoop有三个甚至更多的运行模式，那么塔启动的时候需要选择一种运行模式，然后判断这种运行模式是否为空。
判断的依据是
1.source中是否有事件、Timer中是否有事件
2. 如果source和Timer中一个事件都没有则为空,那么RunLoop将退出
3. 如果source和Timer中有一个或者多个事件，则启动运行循环
值得注意的是：Observer观察者并不会参与判断运行模式是否为空，也就是说运行模式判读是否为空跟Observer没什么关系

CFRunLoopModeRef的说明：

一个RunLoop包含若干个Model，每个Mode有包含若干个Source/Timer/Observer
每次RunLoop启动的时候，只能选定其中的一个Mode，这个Mode称之为CurrentMode
如果需要切换Mode，只能退出Loop，再重新指定一个Mode进入，这样的目的是为了隔开不同组的Source/Timer/Observer ,让他们互不影响

系统默认注册了5个Mode：

kCFRunLoopDefaultMode （App的默认Mode，通常主线程是在这个Mode下运行的）
UITrackingRunLoopMode（界面跟踪Mode，用于ScrollView追踪触摸滑动，保证界面滑动的时候不受其他Mode的影响）
UIInitalizationRunLoopMode （在刚启动App时进入的第一个Mode，启动完成以后就不再使用）
GSEventReceiveRunLoopMode （接受系统事件的内部Mode，通常用不到）
kCFRunLoopCommonModes （这是一个占位用的Mode，不是一种真正的Mode）

三、CFRunLoopTimerRef 、CFRunLoopTimerRef和 CFRunLoopModeRef的混合使用

timerWithTimeInterval方式创建的定时器

- (void)timer1 {
    //1. 创建定时器 timerWithTimeInterval这种方式创建的定时器需要手动添加到RunLoop中
    NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
    //2.添加到RunLoop中
    //Mode: RunLoop的5种运行模式（默认| 界面跟踪、 占位）
    //把定时器添加到runloop中，并指定为默认模式，并且当运行模式为NSDefaultRunLoopMode的时候，定时器才能工作
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}

- (void)run {
    NSLog(@"run --- %@", [NSRunLoop currentRunLoop].currentMode);
}

注意点：如果在此种的定时器下，页面添加一个滚动视图并且在滚动的时候，定时器将停止工作。
原因是：主运行模式会（kCFRunLoopDefaultMode）切换成界面追踪运行模式（UITrackingRunLoopMode）

如果想要实现在拖动情况下也能正常工作，则可以这样写

1.比较2B的写法

    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];

推荐以下的方式

//CommonMode这中模式
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

在主运行模式下，被指定的CommonModes 包含了 kCFRunLoopDefaultMode和 UITrackingRunLoopMode

 NSLog(@"%@", [NSRunLoop currentRunLoop]);
//打印结果
  RunLoopMode[17128:1191536] <CFRunLoop 0x600001dcc400 [0x10495fae8]>{wakeup port = 0x1e07, stopped = false, ignoreWakeUps = false,
        current mode = kCFRunLoopDefaultMode,
        common modes = <CFBasicHash 0x600002fe9c50 [0x10495fae8]>{type = mutable set, count = 2,
            entries =>
            0 : <CFString 0x107d2f070 [0x10495fae8]>{contents = "UITrackingRunLoopMode"}
            2 : <CFString 0x104971ed8 [0x10495fae8]>{contents = "kCFRunLoopDefaultMode"}
        }

scheduledTimerWithTimeInterval方式创建的定时器

- (void)timer2 {
    //创建定时器 这种方式创建默认添加到了CurrenRunLoop中，并指定运行模式为NSDefaultRunLoopMode
    //这种模式下 页面滚动的时候也会影响定时器的工作
    NSTimer * timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil  repeats:YES];
    
    ///想要实现页面滚动的时候定时器也能正常工作，需要加入
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];

}

3.在子线程里面创建Timer

创建一个子线程

 //开启一个子线程
    [self performSelectorInBackground:@selector(timer2) withObject:nil];

先子线程runloop再添加定时器是无法正常工作的，因为RunLoop的mode在检查的时候，是为空的所以他会退出.
所以 先添加定时器，再手动创建RunLoop

- (void)timer2 {
    NSLog(@"timer ----- %@", [NSThread currentThread]);
    
    //需要手动创建子线程runloop
  //  [[NSRunLoop currentRunLoop] run]; //放在这里的时候，runloop会立即退出，即定时器无法正常使用，因为RunLoop的mode在检查的时候，是为空的所以他会退出
    
    //创建定时器 这种方式创建默认添加到了CurrenRunLoop中，并指定运行模式为NSDefaultRunLoopMode
    //这种模式下 页面滚动的时候也会影响定时器的工作
    NSTimer * timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil  repeats:YES];
    
        //需要手动创建子线程runloop
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];

}

#######补充一个精准的定时器
GCD-定时器，不受runloop的影响

@interface ViewController ()
{
    dispatch_source_t _timer;
}
@end

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    
    ///dispatchQueue 队列（GCD -4），dispatch_get_main_queue() 主队列就在主线程，非主队列在子线程
    _timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_main_queue());
    dispatch_source_set_timer(_timer, DISPATCH_TIME_NOW, 2.0 * NSEC_PER_SEC, 0 * NSEC_PER_SEC);
    dispatch_source_set_event_handler(_timer, ^{
        //执行发的任务
        NSLog(@"555");
    });
    //开启定时器
    dispatch_resume(_timer);
}

四、 CFRunLoopSourceRef 事件输入源

以前对于事件输入源的分法，即按照官方文档

Port-Based Sources
Custom Input Sources
Cocoa Perform Selector Sources

现在对于事件输入源的分法，即按照函数调用栈

Source0：非基于Port的，用于用户主动触发事件
Source1：基于Port的，通过内核和其他线程相互发送消息

五、 CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopObserverRef 是观察者，能够监听RunLoop的状态改变，可以监听的时间点有以下几个

/* Run Loop Observer Activities */
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),                即将进入RunLoop
    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), 即将呗唤醒
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7),   即将退出RunLoop
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU  全部状态
};

实现RunLoop的监听只能使用C语言的实现，只需要实现以下的代码：

 /**
     创建观察者
     allocator 分配存储空间 默认   activities 要监听的状态 repeats  是否持续监听  order 优先级相关，暂不用考虑
     runloop状态改变回调 observer  监听对象  activity 回调时候的状态
     */
    
    CFRunLoopObserverRef observerRef = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), 0, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        switch (activity) {
            case kCFRunLoopEntry:
                NSLog(@"runloop启动");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeTimers:
                NSLog(@"runloop即将处理 Timer事件");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeSources:
                NSLog(@"runloop即将处理 Source事件");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeWaiting:
                NSLog(@"runloop即将进入休眠");
                break;
            case kCFRunLoopAfterWaiting:
                NSLog(@"runloop即将被唤醒");
                break;
            case kCFRunLoopExit:
                NSLog(@"runloop退出");
                break;
            default:
                break;
        }
    });
    
    /**
     2.监听runloop的状态
     CFRunLoopRef rl runloop对象   CFRunLoopObserverRef observer监听者  CFRunLoopMode mode runloop模式
     NSDefaultRunLoopMode == kCFRunLoopDefaultMode
     NSRunLoopCommonModes == kCFRunLoopCommonModes
     **/
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observerRef, kCFRunLoopDefaultMode);

RunLoop处理逻辑具体请查看下图（改图来源于网络）：

90a43b793bbcc763.png

理解上图的逻辑图，基本就了解RunLoop的具体工作流程。

六、 RunLoop的应用

NSTimer 上面已经有例子提到
ImageView显示
PerformSelector

  //两秒钟以后给uiimageView添加图片
    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@""] afterDelay:2.0];

注： 如果此时，页面有个滚动视图，你不断滑动，那么这个imageView一直都不会展示图片
原因是： performSelector该方法会自动把事件添加到runloop中，指定运行模式为默认

此时就需要我们设置该runloop的运行模式为

NSDefaultRunLoopMode和 UITrackingRunLoopMode
2.或者设置 NSRunLoopCommonModes

[self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@""] afterDelay:2.0 inModes:@[NSDefaultRunLoopMode, UITrackingRunLoopMode]];

常驻线程

下面是一个小小的案例,我们创建两个按钮，一个按钮创建一条线程，另一个按钮点击让创建的哪条线程继续执行任务。

//点击按钮创建一个线程
- (IBAction)createThread:(id)sender {
        //1.创建一个线程
    NSThread * thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(threadRun) object:nil];
        //2.启动线程
    [thread start];
    self.thread = thread;
}

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

///点击按钮让上个线程继续执行任务
- (IBAction)goOnThread:(id)sender {
    //这个是线程之间的通信 让之前创建的线程继续干活 这是从 主线程 -> 子线程
    [self performSelector:@selector(goOnTask) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
    
}
- (void)goOnTask {
    NSLog(@"threadRun ==== %@", [NSThread currentThread]);
}

这个时候，点击第二个按钮让刚刚创建的线程继续执行任务，那么程序就会崩溃。原因是threadRun 执行完毕，线程对象会进入死亡状态。想要这个线程执行goOnTask 里面的任务，那么就要保证线程不死，也就是要让threadRun 方法里面的任务执行不完，即进入运行循环。那么这个时候RunLoop就可以发挥作用啦！

那么修改一下 threadRun方法

- (void)threadRun {
    NSLog(@"threadRun --- %@", [NSThread currentThread]);
    
    //1.创建一个runLoop， 子线程需要手动创建 + 启动
    //运行模式（默认模式）, 判断运行模式是否为空
    NSRunLoop * runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    
    //2.运行模式添加一个事件source事件或者Timer事件
    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:4.0 target:self selector:@selector(threadTimerRun) userInfo:nil repeats:YES];
    
    //3.启动runloop
    [runloop run];
}

- (void)threadTimerRun {
    NSLog(@"threadTimerRun ====");

}

这时候是可以达到了效果了，但是一直会有一个定时器在跑，我们这里是不要的，所以这种Timer事件在这里不合适，所以我们在这里应该使用Source事件。
如下所示,完美处理：

- (void)threadRun {
    NSLog(@"threadRun --- %@", [NSThread currentThread]);
    
    //1.创建一个runLoop， 子线程需要手动创建 + 启动
    //运行模式（默认模式）, 判断运行模式是否为空
    NSRunLoop * runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];    
    //2.运行模式添加一个source事件 port、custom、 selector
    [runloop addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    
    //3.启动runloop
    [runloop run];
}

自动释放池

自动释放池第一次创建：当RunLoop启动的时候
自动释放池最后一次销毁：当RunLoop退出的时候
自动释放池其他时间的创建和销毁：当RunLoop即将进入到休眠的时候，会把之前的自动释放池释放，重新创建一个新的自动释放池

RunLoop的进阶之相关的类

本篇主要是介绍 RunLoop在Core Foundation中相关的5个类。

一、 Core Foundation中关于RunLoop的5个类

二、CFRunLoopModeRef （RunLoop的运行模式）

三、CFRunLoopTimerRef 、CFRunLoopTimerRef和 CFRunLoopModeRef的混合使用

四、 CFRunLoopSourceRef 事件输入源

五、 CFRunLoopObserverRef

六、 RunLoop的应用

NSTimer 上面已经有例子提到

ImageView显示

PerformSelector

常驻线程

自动释放池

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