RunLoop的事件队列

1. 每次运行RunLoop, 线程中的RunLoop会自动处理线程中的任务, 并且通知观察者, 汇报当前的状态, 顺序如下

   1. 通知观察者RunLoop已经启动
   2. 通知观察者任何即将要开启的定时器
   3. 通知观察者任何即将要启动的非基于端口的事件源
   4. 启动任何准备好的非基于端口的事件源
   5. 如果基于端口的事件源准备好并处于等待状态, 就立即启动, 并且进入步骤9
   6. 通知观察者线程即将进入休眠
   7. 将线程置于休眠状态, 直至以下事件的发生
      • 某一事件到达基于端口的源事件
      • 定时器启动
      • RunLoop设置的事件已经超时
      • RunLoop被显式唤醒
   8. 通知观察者线程即将被唤醒
   9. 处理事件
      • 如果用户定义的定时器启动, 处理定时器事件并且重启RunLoop, 然后进入步骤2
      • 如果输入源启动, 传递响应的信息
      • 如果RunLoop被现实唤醒, 并且事件还没超时, 重启RunLoop, 进入步骤2
   10. 通知观察者RunLoop结束

2. 代码解释

    // 用DefaultMode启动
    void CFRunLoopRun(void) {
        CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
    }
      
    // 用指定的Mode启动，允许设置RunLoop超时时间
    int CFRunLoopRunInMode(CFStringRef modeName, CFTimeInterval seconds, Boolean stopAfterHandle) {
        return CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), modeName, seconds, returnAfterSourceHandled);
    }
      
    // RunLoop的实现
    int CFRunLoopRunSpecific(runloop, modeName, seconds, stopAfterHandle) {
         
        // 首先根据modeName找到对应mode
        CFRunLoopModeRef currentMode = __CFRunLoopFindMode(runloop, modeName, false);
        // 如果mode里没有source/timer/observer, 直接返回。
        if (__CFRunLoopModeIsEmpty(currentMode)) return;
         
        // 1. 通知 Observers: RunLoop 即将进入 loop。
        __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopEntry);
         
        // 内部函数，进入loop
        __CFRunLoopRun(runloop, currentMode, seconds, returnAfterSourceHandled) {
             
            Boolean sourceHandledThisLoop = NO;
            int retVal = 0;
            do {
      
                // 2. 通知 Observers: RunLoop 即将触发 Timer 回调。
                __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeTimers);
                // 3. 通知 Observers: RunLoop 即将触发 Source0 (非port) 回调。
                __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeSources);
                // 执行被加入的block
                __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
                 
                // 4. RunLoop 触发 Source0 (非port) 回调。
                sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSources0(runloop, currentMode, stopAfterHandle);
                // 执行被加入的block
                __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
      
                // 5. 如果有 Source1 (基于port) 处于 ready 状态，直接处理这个 Source1 然后跳转去处理消息。
                if (__Source0DidDispatchPortLastTime) {
                    Boolean hasMsg = __CFRunLoopServiceMachPort(dispatchPort, &msg)
                    if (hasMsg) goto handle_msg;
                }
                 
                // 通知 Observers: RunLoop 的线程即将进入休眠(sleep)。
                if (!sourceHandledThisLoop) {
                    __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeWaiting);
                }
                 
                // 7. 调用 mach_msg 等待接受 mach_port 的消息。线程将进入休眠, 直到被下面某一个事件唤醒。
                // ? 一个基于 port 的Source 的事件。
                // ? 一个 Timer 到时间了
                // ? RunLoop 自身的超时时间到了
                // ? 被其他什么调用者手动唤醒
                __CFRunLoopServiceMachPort(waitSet, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort) {
                    mach_msg(msg, MACH_RCV_MSG, port); // thread wait for receive msg
                }
      
                // 8. 通知 Observers: RunLoop 的线程刚刚被唤醒了。
                __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopAfterWaiting);
                 
                // 收到消息，处理消息。
                handle_msg:
      
                // 9.1 如果一个 Timer 到时间了，触发这个Timer的回调。
                if (msg_is_timer) {
                    __CFRunLoopDoTimers(runloop, currentMode, mach_absolute_time())
                } 
      
                // 9.2 如果有dispatch到main_queue的block，执行block。
                else if (msg_is_dispatch) {
                    __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__(msg);
                } 
      
                // 9.3 如果一个 Source1 (基于port) 发出事件了，处理这个事件
                else {
                    CFRunLoopSourceRef source1 = __CFRunLoopModeFindSourceForMachPort(runloop, currentMode, livePort);
                    sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSource1(runloop, currentMode, source1, msg);
                    if (sourceHandledThisLoop) {
                        mach_msg(reply, MACH_SEND_MSG, reply);
                    }
                }
                 
                // 执行加入到Loop的block
                __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
                 
                if (sourceHandledThisLoop && stopAfterHandle) {
                    // 进入loop时参数说处理完事件就返回。
                    retVal = kCFRunLoopRunHandledSource;
                } else if (timeout) {
                    // 超出传入参数标记的超时时间了
                    retVal = kCFRunLoopRunTimedOut;
                } else if (__CFRunLoopIsStopped(runloop)) {
                    // 被外部调用者强制停止了
                    retVal = kCFRunLoopRunStopped;
                } else if (__CFRunLoopModeIsEmpty(runloop, currentMode)) {
                    // source/timer/observer一个都没有了
                    retVal = kCFRunLoopRunFinished;
                }
                 
                // 如果没超时，mode里没空，loop也没被停止，那继续loop。
            } while (retVal == 0);
        }
         
        // 10. 通知 Observers: RunLoop 即将退出。
        __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopExit);
    }
   

3. 图解

   
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4. RunLoop的一般应用

   • NSTimer和GCD定时器
   • PerformSelector: afterDelay
     • 当调用这个方法的时候, 实际内部会创建一个Timer并且添加到当前的RunLoop中, 如果当前线程没有RunLoop, 这个方法也就会失效
   • 在子线程中开启一个RunLoop, 做为常驻线程
   • 自动释放池
   • 手势识别等等