浅谈RunLoop

面试题

• 讲讲runloop，项目中有用到吗？
• runloop内部实现逻辑
• runloop和线程的关系
• timer和runloop的关系
• 程序中添加每3秒响应一次的NSTimer，当拖动tableView时timer可能无法响应要怎么解决？
• runloop是怎么响应用户操作的，具体流程是什么样的？
• 说说runloop的几种状态
• runloop的mode作用是什么？
  ......
  面试时候经常会遇到以上这些问题，接下来我们在讲解runloop过程中会一一解答.

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一、初识RunLoop

什么是RunLoop？顾名思义，runloop字面意思为 运行循环，表示在程序运行中循环着做一些事情。

runloop应用范畴

• 定时器（Timer）、PerformSelector
• GCD Async Mian Queue
• 事件响应、手势识别、界面刷新
• 网络请求
• AutoreleasePool

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如果没有runloop，执行到13代码，会即将退出程序 有runloop main函数伪代码

• 有runloop，程序并不会马上退出，而是保持运行状态

RunLoop的基本作用

• 保持程序的持续运行@
• 处理App中的各种事件（比如触摸事件、定时器事件等）
• 节省CPU资源，提高程序性能：该做事时做事，该休息时休息
  ......

二、RunLoop对象

iOS中有2套API来访问和使用RunLoop:
Foundation：NSRunLoop
Core Foundation：CFRunLoopRef

• NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表着RunLoop对象
• NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一层OC包装
• CFRunLoopRef是开源的

• https://opensource.apple.com/tarballs/CF/

三、RunLoop与线程的关系

runloop与线程是一一对应的，每条线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象，一个runloop对应一个核心的线程，为什么说是核心的，是因为runloop是可以嵌套的，但是核心的只能有一个，他们的关系保存在一个全局的字典里，线程作为key，RunLoop作为value。线程刚创建时并没有RunLoop对象，RunLoop会在第一次获取它时创建，RunLoop会在线程结束时销毁。

runloop是来管理线程的，当线程的runloop被开启后，线程会在执行完任务后进入休眠状态，等待下一个任务来唤醒其去执行任务。

对于主线程来说，runloop在程序一启动就默认创建好了。
对于子线程来说，runloop是懒加载的，只有当我们使用的时候才会创建，所以在子线程用定时器要注意：确保子线程的runloop被创建，不然定时器不会回调。

获取RunLoop对象：

Foundation
[NSRunLoop currentRunLoop]; // 获得当前线程的RunLoop对象
[NSRunLoop mainRunLoop]; // 获得主线程的RunLoop对象
Core Foundation
CFRunLoopGetCurrent(); // 获得当前线程的RunLoop对象
CFRunLoopGetMain(); // 获得主线程的RunLoop对象

四、RunLoop相关的类

Core Foundation中关于RunLoop的5个类
CFRunLoopRef
CFRunLoopModeRef
CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopObserverRef

image.png
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CFRunLoopModeRef代表RunLoop的运行模式
一个RunLoop包含若干个Mode，每个Mode又包含若干个Source0/Source1/Timer/Observer
RunLoop启动时只能选择其中一个Mode，作为currentMode
如果需要切换Mode，只能退出当前Loop，再重新选择一个Mode进入
不同组的Source0/Source1/Timer/Observer能分隔开来，互不影响
如果Mode里没有任何Source0/Source1/Timer/Observer，RunLoop会立马退出

目前已知的Mode有5种
kCFRunLoopDefaultMode：App的默认Mode，通常主线程是在这个Mode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

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

kCFRunLoopCommonModes：这是一个占位用的Mode，不是一种真正的Mode

运行逻辑

苹果官方给出的运行逻辑图

Source0
触摸事件
Perform Selectors

Source1
基于Port的线程间通信

Timers
定时器，NSTimer

Observers
监听器
用于监听RunLoop的状态

01、通知Observers：进入Loop
02、通知Observers：即将处理Timers
03、通知Observers：即将处理Sources
04、处理Blocks
05、处理Source0（可能会再次处理Blocks）
06、如果存在Source1，就跳转到第8步
07、通知Observers：开始休眠（等待消息唤醒）
08、通知Observers：结束休眠（被某个消息唤醒）
01> 处理Timer
02> 处理GCD Async To Main Queue
03> 处理Source1
09、处理Blocks
10、根据前面的执行结果，决定如何操作
01> 回到第02步
02> 退出Loop
11、通知Observers：退出Loop