NSRunLoop总结 和 安卓Looper 不同
目录
1 什么是NSRunLoop ？ 2
1.1 简化一下： 2
1.2 形象一下： 2
2 NSRunLoop与 AutoreleasePool 关系 4
2.1 AutoreleasePool 4
2.2 CFRunLoopObserverRef与AutoreleasePool 5
3 NSRunLoop 与性能 6
3.1 TableView延迟加载图片 6
4 NSRunloop与性能监控 6
5 NSRunLoop 与 线程 7
5.1创建获得runloop 7
5.2使用 NSRunLoop 创建常驻线程 8
5.3 避免使用 GCD Global队列创建NSRunLoop常驻线程 8
6 安卓的Looper与iOS的NSRunLoop不同点 9
6.1 消息的等待和处理方式不同 9
Looper： 9
NSRunLoop： 9
6.2 管理事务不同 10
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1 什么是NSRunLoop ？
apple官方文档描述:
"run loop 是用来在线程上管理事件异步到达的基础设施； run loop 在没有任何事件处理的时候会把它的线程置于休眠状态,它消除了消耗CPU周期轮询,并防止处理器本身进入休眠状态并节省电源"
1.1 简化一下：
1 用来监听长耗时的异步事件 ；
2消除CPU空转才是它最大的用处。
1.2 形象一下：
runloop就是一个对象，如果把线程比作一条高速公路，我的理解runoop就是这条道路的管理员，没事了就睡觉，有事了把他叫醒。
Source 0：
处理如UIEvent，CFSocket这样的事件 (触摸事件、按钮点击事件)。
使用时，你需要先调用CFRunLoopSourceSignal(source)，将这个 Source 标记为待处理 signal 状态，然后手动调CFRunLoopWakeUp(runloop) 来唤醒 RunLoop，让其处理这个事件。
Source 1：
基于Port的，通过内核和其他线程通信，接收分发系统事件 Mach port驱动，CFMachport，CFMessagePort。 (触摸硬件，通过 Source1 接收和分发系统事件到 Source0 处理)
系统默认注册了5个Mode：
NSDefaultRunLoopMode：App 的默认 Mode，通常主线程是在这个 Mode 下运行(默认情况下运行
UITrackingRunLoopMode：界面跟踪 Mode，用于 ScrollView 追踪触摸滑动，保证界面滑动时不受其他 Mode 影响(操作 UI 界面的情况下运行)
UIInitializationRunLoopMode：在刚启动 App 时进入的第一个 Mode，启动完成后就不再使用
GSEventReceiveRunLoopMode：接受系统事件的内部 Mode，通常用不到(绘图服务)
NSRunLoopCommonModes：这是一个占位用的 Mode，不是一种真正的 Mode (RunLoop无法启动该模式，设置这种模式下，默认和操作 UI 界面时线程都可以运行，但无法改变 RunLoop 同时只能在一种模式下运行的本质)
2 NSRunLoop与 AutoreleasePool 关系
2.1 AutoreleasePool
AutoreleasePoolPage每个对象会开辟4096字节内存一个空的 AutoreleasePoolPage 的内存结构如下图所示：
magic 用来校验 AutoreleasePoolPage 的结构是否完整；
next 指向最新添加的 autoreleased 对象的下一个位置，初始化时指向 begin() ；
thread 指向当前线程； AutoreleasePool是按线程一一对应的
parent 指向父结点，第一个结点的 parent 值为 nil ；
child 指向子结点，最后一个结点的 child 值为 nil ；
depth 代表深度，从 0 开始，往后递增 1；
hiwat 代表 high water mark 。
AutoreleasePool并没有单独的结构，而是由若干个AutoreleasePoolPage以双向链表的形式组合而成（分别对应结构中的parent指针和child指针）
2.2 CFRunLoopObserverRef与AutoreleasePool
主线程 RunLoop 里注册了两个 Observer：
第一个 Observer：
监视的事件是Entry(即将进入Loop)，其回调内会调用_objc_autoreleasePoolPush() 创建自动释放池。其 order 是-2147483647，优先级最高，保证创建释放池发生在其他所有回调之前。
第二个 Observer ：
监视了两个事件： BeforeWaiting(准备进入睡眠) 和Exit(即将退出Loop)，
BeforeWaiting(准备进入睡眠)时调用
_objc_autoreleasePoolPop() 和 _objc_autoreleasePoolPush()
释放旧的池并创建新池；
Exit(即将退出Loop) 时调用
_objc_autoreleasePoolPop()
来释放自动释放池。这个 Observer 的 order 是 2147483647，优先级最低，保证其释放池子发生在其他所有回调之后。
3 NSRunLoop 与性能
3.1 TableView延迟加载图片
当滑动界面的时候，主线程的RunLoopMode会切换到NSEventTrackingRunLoopMode，RunLoop在处理滑动事件，这时候我们还要RunLoop去处理大图片的加载，IO操作是很耗时的操作，所以就造成了卡顿现象。
即在主线程的 RunLoop 中添加一个 Observer，监听了 kCFRunLoopBeforeWaiting 和 kCFRunLoopExit 事件，在收到回调时，遍历所有之前放入队列的待处理的任务，然后一一执行。
例子：1 ASDK中_ASAsyncTransactionGroup
2 https://github.com/bravegogo/OC-demo （https://www.jianshu.com/p/1442467f0496）
4 NSRunloop与性能监控
参考：《iOS UI线程卡顿监控总结》
5 NSRunLoop 与 线程
5.1创建获得runloop
[NSRunLoopcurrentRunLoop]
[NSRunLoop mainRunLoop]
CFRunLoopGetCurrent和 CFRunLoopGetMain - 获取线程的 RunLoop 对象，苹果不允许我们创建 RunLoop，只能通过函数获取当前线程的 RunLoop 对象。
1. 线程和 RunLoop 是一一对应的，对应关系保存在一个以key-value的方式全局的 dictionary 中。
2. RunLoop 创建过程类似懒加载，只有在第一次获取的时候才创建，所以一个线程只有唯一以其对应的 RunLoop 对象。
3. 主线程的 RunLoop 会在初始化全局字典时创建，子线程的RunLoop会在第一次获取的时候创建，如果不获取的话就一直不会被创建。
4. RunLoop 会在线程销毁时而销毁。
5.2使用 NSRunLoop 创建常驻线程
这是 AFNetWorking 2.x 中的常驻线程代码：
[runloop addPort: [NSMachPort port] forMode: NSDefaultRunLoopMode];
这行代码的目的是添加一个端口监听这个端口的事件，这也是我们后面会讲到的一种线程见的通信方式-基于端口的通信。
[runloop run];
runloop 开始跑起来，但是要注意，这种runloop，只有一种方式能停止。
[[NSRunloop currentRunloop] removePort: [NSMachPort port] forMode: NSDefaultRunLoopMode]
只有从runloop中移除我们之前添加的端口。
5.3 避免使用 GCD Global队列创建NSRunLoop常驻线程
dispatch_async函数分发到全局队列不一定会新建线程执行任务，全局队列底层有一个的线程池，如果线程池满了，那么后续的任务会被 block 住，等待前面的任务执行完成，才会继续执行。
如果线程池中的线程长时间不结束，后续堆积的任务会越来越多，此时就会存在 APP crash的风险。
6 安卓的Looper与iOS的NSRunLoop不同点
6.1 消息的等待和处理方式不同
Looper：
利用Linux系统中的管道（pipe）进程间通信机制来实现消息的等待和处理。
1、epoll_wait 设置为阻塞模式。
2、write ( ) 向管道（pipe）写 ，发出一个通知。
3、 read ( ) 从 管道（pipe）读，接收一个通知， Looper 知道有事件需要处理。
NSRunLoop：
NSRunLoop 的核心就是一个 mach_msg()，RunLoop 调用这个函数去接收消息，如果没有别人发送 port 消息过来，内核会将线程置于等待状态。
（例如，你在模拟器里跑起一个 iOS 的 App，然后在 App 静止时点击暂停，你会看到主线程调用栈是停留在 mach_msg_trap() 这个地方。）
NSRunLoop的挂起与唤醒
1.制定用于唤醒的mach_port端口
2.调用mach_msg监听唤醒端口，被唤醒前，系统内核将这个线程挂起,停留在mach_msg_trap
3.由另外一个线程(或另一个进程中的某个线程)向内核发送这个端口的msg后，trap状态被唤醒，RunLoop继续开始干活
6.2 管理事务不同
NSRunLoop 和 autoreleasePool 有着巨大的关联，管理着内存的收集与清除 。
见：2.2 小节
参考：
https://www.jianshu.com/p/e259bf7ab297 RunLoop总结：RunLoop 与GCD 、Autorelease Pool之间的关系
https://www.cnblogs.com/itlover2013/p/5650729.html RunLoop运行循环机制
https://github.com/bravegogo/OC-demo
https://www.jianshu.com/p/719cfd7d0a2a RunLoop-UITableViewCell加载高清大图的速度优化
https://blog.ibireme.com/2015/05/18/runloop/ 深入理解RunLoop
https://www.jianshu.com/p/284b1777586c Mach原语：一切以消息为媒介
http://www.cnblogs.com/chenxianming/p/5550669.html 探索 NSRunLoop （二）（NSRunLoop 自己动手实现SimpleRunLoop）
https://www.jianshu.com/p/7a970fc5343b 从安卓的Looper到iOS的RunLoop
https://www.jianshu.com/p/a1cd12215e0a [iOS]runloop 轻量级实现LightWeightRunloop 源码学习
