RunLoop

2016-11-30 本文已影响0人 Hero_Guo

What's Run Loops?
其实就是跑圈的意思，就像下面这张图

RunLoop

那么RunLoop具体解决什么问题呢？
首先看一下下面普通的代码，就是写一个 Hello world

int main(int argc, char *argc[]) {
       NSLog(@"Hello world");
       return 0;
}

上面的代码呢是从 main 函数开始执行，到return 0 之后就在查看日志的地方打印一行 Hello world。然后就退出了，它是一个命令式线性执行的一个过程。
** 但是咱们的手机应用肯定不能说上来执行完代码之后就完了，结束了。它得一直去保持接收用户消息、或者处理一些什么事情啊的这么一个状态，它必须一直去活着。等到用户把它干掉才能退出。**

那咱们再来一段伪代码：

int main(int argc, char *argc[]) {
        while (AppIsRunning) {
              id whoWakesMe = SleepForWakingUp();
              id event = GetEvent(whoWakesMe);
              HandleEvent(event);
        }      
}

上面的代码可以归纳为 event 驱动，即咱们手机是一个事件驱动的这么一个架构。要实现这个event驱动的方法是，它的主体是一个死循环就行了。while这个程序还在跑，如果没事的话，它就去睡觉，假如有事，有人把它唤醒，去取一下是什么事件把它唤醒，然后去分配这个事件，去执行就ok了。

好了，现在总结一下，为什么要有这个RunLoop呢？

必须要让这个程序一直活着，使程序一直运行并接受用户输入或者网络的输入，程序自己还得有输出，必须要一直保持和用户交互的这么一个状态
决定程序在何时应该处理那些Event
调用解耦（Message Queue）

那么什么是解耦呢？
主调方（也就是用户或者其他）把Event扔到消息队列里，不管了.
然后被调方（处理UI事件的这一方）每一次去消息队列里取event，取完之后是自己出派发呀或者是执行某些代码.
跟主调方可以实现一个解耦.

节省CPU时间

下面我们来看一下RunLoop构成元素

从图中可以看到， RunLoop 和线程（Thread）是一一对应的关系。
其他的对应关系也就可以看明白了。

CFRunLoopTimer
咱们平时用到的一些关于time的方法都是关于RunLoopTimer的封装
CFRunLoopSource
Source 是RunLoop的数据源抽象类（protocol）
1 Source0: 处理App内部事件,App自己负责管理（触发）如UIEvent、CFSocket
2 Source1: 由RunLoop和内核管理, Mach port 驱动,如CFMessagePort
如果有需要, 可以从中选择一种自己的Source
上一条基本不会发生
CFRunLoopObserver
向外部报告RunLoop当前状态的更改
框架中很多机制都由RunLoopObserver触发, 如CAAnimation

RunLoopObserver 与 AutoreleasePool的关系：
UIKit通过在 RunLoop两次Sleep间对AutoreleasePool进行Pop和Push将这次Loop中产生Autorelease对象释放

CFRunLoopMode
RunLoop在同一段时间只能且必须在一种特定Mode下Run
更换Mode时,需要停止当前Loop, 然后重启新Loop
Mode是iOS App滑动顺畅的关键
可以定制自己的mode（当然这一点通常情况下也是不会发生的）
1 NSDefaultRunLoopMode 默认状态，空闲状态
2 UITrackingRunLoopMode 滑动ScrollView时
3 UIInitializationRunLoopMode 私有App启动时执行
4 NSRunLoopCommonModes 在这个Mode下, 1和2都可以执行是Mode 集合

** RunLoop与dispatch_get_main_queue()的关系：**
GCD中diapatch到main queue的block被分到main RunLoop执行
dispatch_after同理

RunLoop的挂起和唤醒
1 等待的时候先指定用于唤醒的 mach_port端口，然后可以睡觉了
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状态
3 由另一个线程（或另一个进程中的某个线程）向内核发送这个端口msg后,trap状态被唤醒,RunLoop继续开始干活

** RunLoop迭代执行顺序**
写一段伪代码总结一下do while里干的事

SetupThisRunLoopTimeOutTimer(); // by GCD timer. do while 之前先得有一个RunLoop的过期时间, 这样它并不是一个正真的死循环，而是有一个很长很长的time不可能执行完。
do {
  __CFRunLoopCoObservers[kCFRunLoopBeforeTimers]; // 告诉observers 我要跑timer了
  __CFRunLoopDoObservers[kCFRunLoopBeforeSources]; // 告诉observers 我要跑 source了
  __CFRunLoopDoBlocks();  // 跑哪6个其中一个
  __CFRunLoopDoSource0(); // 跑source0
// 跑到这的时候，程序先向source0中看一下在消息列队中有没有什么可以分派或者执行的消息
// 如果有，这个里面会遍历source0去跑
  CheckIfExistMessagesInMainDispatchQueue(); // 然后去问一下GCD你有没有分到主线程的东西需要我帮你调
  __CFRunLoopDoObservers[kCFRunLoopBeforeWaiting]; // 开始睡觉
  var wakeUpPort = SleepAndWaitingForWakingUpPorts(); // 知道是哪个端口把我唤醒的
  __CFRunLoopDoObservers[kCFRunLoopAfterWaiting]; // 醒来之后告诉Observer 是哪个端口唤醒我的
  if (waitingUpPort == timePort) { // 如果是timer把我唤醒的就去跑timer的事件
    __CFRunLoopDoTimers();
  } else if (wakeUpPort == mainDispatchQueue) { // 如果是主线程的GCD把你唤醒的，就去帮GCD干事了
 __CFRunLoop_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE_();
  } else { // 如果都不是的话，那就跑source1，source1是基于port事件。
    __CFRunLoopDoSource1();
  }
  __CFRunLoopDoBlacks();
// 这就是一圈RunLoop要跑的代码
} while (!stop && !timeout);

OK.

文后一笑

RunLoop

下面我们来看一下RunLoop构成元素

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