Runloop

RunLoop

• 保持程序点持续运行
• 处理App的各种事件
• 节省CPU资源(该做事的时候做事，该休息的时候休息) 提高程序性能.实现省电,流畅,响应速度快,用户体验好。

RunLoop定义

当有持续的异步任务需求时,我们会创建一个独立的生命周期可控的线程.RunLoop就是控制线程生命周期并接收事件进行处理的机制。RunLoop是iOS事件响应与任务处理最核心的机制,它贯穿了iOS整个系统。 运用到RunLoop的框架是 Foundation 和 CoreFoundation C语言框架

RunLoop内部实现原理

• 1.有一个判断条件,满足条件就无限循环(其实就是一个 do { ... } while函数)
• 2.线程得到唤醒事件被唤醒，事件处理完毕之后，回到睡眠状态，等待下次唤醒。

RunLoop特性

• 主线程的RunLoop在应用启动的时候就会创建
• 其它线程则需要在该线程下手动启动
• 不能自己创建RunLoop对象
• RunLoop并不是线程安全的,所以需要避免在其它线程上调用当前线程的RunLoop
• RunLoop负责管理autorelease pools
• RunLoop负责各类处理消息事件(例如触摸事件、点击事件等等

RunLoop与线程的关系

• RunLoop是用来管理线程的,每条线程都有唯一一个与之对应的RunLoop对象
• 当线程的RunLoop开启后,线程就会在执行完任务后，处于休眠状态，随时等待接受新的任务,而不是退出。只有主线程的RunLoop是默认开启的,所以程序在开启后会一直运行,不会退出。其它线程的RunLoop如果需要开启，则手动开启。
• 线程在执行中的休眠和激活就是由RunLoop对象来进行管理的。

RunLoop五种模式

• NSDefauleRunLoopMode(默认模式)
• UITrackingRunLoopMode(只在拖拽的时候触发的模式): 定时器会在 UITrackingRunLoopMode 模式下工作.一旦进入其他模式，定时器就不会被执行.RunLoop只能执行一种模式,拖拽使用时的Mode
• NSRunLoopCommonModes(通用模式): 标记为Commen Modes的模式,UITrackingRunLoopMode NSDefaultRnuLoopMode 在这两种模式下都可以运行
• UIInitializationRunLoopMode(初始RunLoop):在刚启动App时进入的第一个Mode,启动完成后就用不到了。
• GSEventReceiveRunLoopMode(事件接收): 接受系统事件的内部Mode,通常用不到。

NSTimer *timer =  [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
// [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
// [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

RunLoop处理的模式的三大块内容: Source 、 Observer、Timer

• 1.Timer:定时器

• 2.Source:输入源 / 事件源. 分类:

  • port-based Source,与其它线程进行交互,苹果内部的Source
  • Custom Input Source:自定义输入源
  • Cocoa Perform Selector Source:处理 Perform afterDelay...事件源.
    按照函数调用栈,Source 的 分类:
  • 1.非基于Port的
  • 2.基于Port的,通过内核和其它线程通信，接收，分发系统事件。

• 3.Observer:观察者.

   // 添加RunLoop观察者，监听RunLoop状态，
   CFRunLoopAddObserver(<#CFRunLoopRef rl#>, <#CFRunLoopObserverRef observer#>, <#CFRunLoopMode mode#>)
  
  

  基本用法:

  CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopEntry, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
      NSLog(@"监听到RunLoop发生改变");
  });
  
  // 添加观察者
  CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
  
  // 释放观察者 凡是C语言通过retain/create/copy/创建出来的对象记得要释放
  CFRelease(observer);
  
  // <#CFAllocatorRef allocator#>:默认值 CFAllocatorGetDefault()
  // <#CFOptionFlags activities#>:要监听哪些活动状态
  /*
      typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
          kCFRunLoopEntry, // 1   进入RunLoop循环
          kCFRunLoopBeforeTimers, // 2 处理定时前回调
          kCFRunLoopBeforeSources, // 4 处理输入源／事件源的事件事件
          kCFRunLoopBeforeWaiting, // 32 RunLoop睡眠前调用
          kCFRunLoopAfterWaiting, // 64 runloop唤醒后调用
          kCFRunLoopExit, // 128 退出RunLoop
          kCFRunLoopAllActivities 
      };
   */
  
  // <#Boolean repeats#>:是否重复,默认为YES
  // <#CFIndex order#>:默认为0
  

整体处理逻辑

1.通知Observer，即将进入RunLoop (Observer) --> 2.通知Observer将要处理Timer (Observer) --> 3.通知Observer,将要处理Source() (Observer) --> 4.处理Source0 --> 5.如果有Source1,跳到第九9步 --> 6.通知Observer,线程即将进入睡眠状态 --> 7.休眠,等待唤醒 --> 8.通知Observer,线程刚被唤醒 --> 9.处理唤醒时收到的消息,之后跳回2. --> 10.通知Observer,RunLoop即将退出

RunLoop应用实践

• 维护线程的生命周期,让线程不会自动退出,通过变量手动设置启动/退出

NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
[runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
while (!self.isCancelled && !self.isFinished) {
    @autoreleasepool {
            [runLoop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:3]];
    }
}

• 创建常驻线程,执行一些会一直存在的任务。该线程的生命周期与App的主线程生命周期一样

@autoreleasepool {
        NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
        [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        [runLoop run];
}

• 在一定时间内监听某中事件,或者执行某种任务的线程

// 在30分钟内,每隔30秒执行onTimerFired:。这种场景一般出现在:  我需要在App启动之后,在一定时间内持续更新某项数据
@autoreleasepool {
    NSRunLoop * runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    NSTimer * udpateTimer = [NSTimer timerWithTimeInterval:30
                                                    target:self
                                                  selector:@selector(onTimerFired:)
                                                  userInfo:nil
                                                   repeats:YES];
    [runLoop addTimer:udpateTimer forMode:NSRunLoopCommonModes];
    [runLoop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:60*30]];
}