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版本号	时间
V1.0	2017.08.22

前言

NSRunloop是OC Foundation框架中非常重要的一个类，很多时候我们会使用它，但是未必对其有深入的了解，接下来几篇我就会带着大家重新学习一下NSRunloop这个类，从简单到复杂，从基本到深化，我会一步步的走完。希望对大家有所帮助。具体可以参考苹果的开发文档。

NSRunloop基本了解

Runloop即运行循环。NSRunloop是对CFRunloop的封装，为什么你的APP放在那里不去动它，在某个时间点去操作它，它还会给你反馈。就是因为Runloop的存在，因为Runloop的存在，保证你的程序不会死。具体可以参见苹果开发文档。也可以在xcode里面下载。具体可参照下图。

开发文档下载

安装好了以后大家可以从下面的路径/Applications/Xcode.app/Contents/Developer/Documentation/DocSets查看，具体如下图所示。

文档路径

至于开发文档的使用后面会单独抽出来一篇和大家详细说明。

使用command + shift + 0快捷键出来的文档，大家也可以参考。

NSRunloop的本质

NSRunloop是对CFRunloop的封装。

构成元素

NSRunloop主要作用

NSRunloop主要有以下作用：

• 使程序一直运行并接受用户输入
• 决定程序在何时处理一些Event
• 调用解耦(Message Queue)
• 节省CPU时间（没事的时候闲着，有事的时候处理）

依赖NSRunloop的类和框架

• NSTimer
• UIEvent
• autorelease
• NSObject(NSDelaydPerforming)
• NSObject(NSThreadPerformAddtion)
• CADisplayLink
• CATransition
• CAAnimation
• dispatch_get_main_queue()

NSRunloop消息类型

下面我们看一下消息类型，其实就是很经典那个图。

NSRunloop消息类型

• Port：
  监听程序的Mach ports，Mach ports是一个比较底层的东西，可以简单的理解为：内核通过port这种方式将信息发送，而mach则监听内核发来的port信息，然后将其整理，打包发给runloop。

• Customer：
  很明显，由开发人员自己发送。不仅仅是发送，过程的话相当复杂，苹果也提供了一个CFRunLoopSource来帮助处理。由于很少用到，可以简单说下核心，但是对帮助我们理解runloop却很有帮助：

  • 定义输入源（数据结构）
  • 将输入源添加到runloop，那么这样就有了接受者，即为R1。
  • 协调输入源的客户端（单独线程），专门监听消息，然后将消息打包成runloop能够处理的样式，即第一步定义的输入源。它类似Mach的功能。
  • 谁来发送消息的问题？上面的machport是由内核发送的。自定义的当然要我们自己发送了。。。首先必须是另一个线程来发送（当然如果只是测试的话可以和第三步在同一个线程），先发送消息给输入源，然后唤醒R1，因为R1一般处于休眠状态，然后R1根据输入源来做相应的处理。

• Selector Sources
  NSObject类提供了很多方法供我们使用，这些方法是添加到runloop的，所以如果没有开启runloop的话，不会运行。

• Timer Sources：它的事件发送是同步的，这个用的比较多。

• Observers，观察者：首先它并不属于事件源(不会影响runloop的生命周期)，它比较特殊，用于观察runloop自身的一些状态的，有以下几种：

  • 进入runloop
  • runloop即将执行定时器
  • runloop即将执行输入源（Port，Customer，Selector Sources）
  • runloop即将休眠
  • runloop被唤醒，在处理完唤醒它的事件之前
  • 退出

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NSRunloop API文档

下面我们就看一下苹果给我们预留的API文档。

#import <Foundation/NSObject.h>
#import <Foundation/NSDate.h>
#import <CoreFoundation/CFRunLoop.h>

@class NSTimer, NSPort, NSArray<ObjectType>, NSString;

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

FOUNDATION_EXPORT NSRunLoopMode const NSDefaultRunLoopMode;
FOUNDATION_EXPORT NSRunLoopMode const NSRunLoopCommonModes NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

//这里是NSRunLoop本类
@interface NSRunLoop : NSObject {
@private
    id          _rl;
    id          _dperf;
    id          _perft;
    id          _info;
    id          _ports;
    void        *_reserved[6];
}

#if FOUNDATION_SWIFT_SDK_EPOCH_AT_LEAST(8)
@property (class, readonly, strong) NSRunLoop *currentRunLoop;
@property (class, readonly, strong) NSRunLoop *mainRunLoop NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
#endif

@property (nullable, readonly, copy) NSRunLoopMode currentMode;

- (CFRunLoopRef)getCFRunLoop CF_RETURNS_NOT_RETAINED;

- (void)addTimer:(NSTimer *)timer forMode:(NSRunLoopMode)mode;

- (void)addPort:(NSPort *)aPort forMode:(NSRunLoopMode)mode;
- (void)removePort:(NSPort *)aPort forMode:(NSRunLoopMode)mode;

- (nullable NSDate *)limitDateForMode:(NSRunLoopMode)mode;
- (void)acceptInputForMode:(NSRunLoopMode)mode beforeDate:(NSDate *)limitDate;

@end

//这里是NSRunLoop其中的一个分类NSRunLoopConveniences
@interface NSRunLoop (NSRunLoopConveniences)

- (void)run; 
- (void)runUntilDate:(NSDate *)limitDate;
- (BOOL)runMode:(NSRunLoopMode)mode beforeDate:(NSDate *)limitDate;

#if (TARGET_OS_MAC && !(TARGET_OS_EMBEDDED || TARGET_OS_IPHONE))
- (void)configureAsServer NS_DEPRECATED(10_0, 10_5, 2_0, 2_0);
#endif

/// Schedules the execution of a block on the target run loop in given modes.
/// - parameter: modes   An array of input modes for which the block may be executed.
/// - parameter: block   The block to execute
- (void)performInModes:(NSArray<NSRunLoopMode> *)modes block:(void (^)(void))block API_AVAILABLE(macosx(10.12), ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));

/// Schedules the execution of a block on the target run loop.
/// - parameter: block   The block to execute
- (void)performBlock:(void (^)(void))block API_AVAILABLE(macosx(10.12), ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));

@end

/****************   Delayed perform  ******************/
@interface NSObject (NSDelayedPerforming)

- (void)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)anArgument afterDelay:(NSTimeInterval)delay inModes:(NSArray<NSRunLoopMode> *)modes;
- (void)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)anArgument afterDelay:(NSTimeInterval)delay;
+ (void)cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector object:(nullable id)anArgument;
+ (void)cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:(id)aTarget;

@end

//这里是NSRunLoop其中的一个分类NSOrderedPerform
@interface NSRunLoop (NSOrderedPerform)

- (void)performSelector:(SEL)aSelector target:(id)target argument:(nullable id)arg order:(NSUInteger)order modes:(NSArray<NSRunLoopMode> *)modes;
- (void)cancelPerformSelector:(SEL)aSelector target:(id)target argument:(nullable id)arg;
- (void)cancelPerformSelectorsWithTarget:(id)target;

@end

从这个API文档上我们可以看见，提供的是一个本类，两个分类（NSRunLoopConveniences 和 NSOrderedPerform）。下面以表格的形式给出。

模块	内容
获取Runloop及其模式	@property(class, readonly, strong) NSRunLoop *currentRunLoop;
	@property(readonly, copy) NSRunLoopMode currentMode;
	- (NSDate *)limitDateForMode:(NSRunLoopMode)mode;
	@property(class, readonly, strong) NSRunLoop *mainRunLoop;
	- (CFRunLoopRef)getCFRunLoop;
定时器管理	- (void)addTimer:(NSTimer *)timer forMode:(NSRunLoopMode)mode;
端口Ports管理	- (void)addPort:(NSPort *)aPort forMode:(NSRunLoopMode)mode;
	- (void)removePort:(NSPort *)aPort forMode:(NSRunLoopMode)mode;
configureAsServer	- (void)configureAsServer;
Running a loop	- (void)run;
	- (BOOL)runMode:(NSRunLoopMode)mode beforeDate:(NSDate *)limitDate;
	- (void)runUntilDate:(NSDate *)limitDate;
	- (void)acceptInputForMode:(NSRunLoopMode)mode beforeDate:(NSDate *)limitDate;
scheduling and canceling Messages	- (void)performSelector:(SEL)aSelector target:(id)target argument:(id)arg order:(NSUInteger)order modes:(NSArray<NSRunLoopMode> *)modes;
	- (void)cancelPerformSelector:(SEL)aSelector target:(id)target argument:(id)arg;
	- (void)cancelPerformSelectorsWithTarget:(id)target;
Run Loop Modes	- (void)performBlock:(void (^)(void))block;
	- (void)performInModes:(NSArray<NSRunLoopMode> *)modes block:(void (^)(void))block;

下面我们就看一下文档里面给出的NSRunloop主要的方法和属性等信息。

NSRunloop主要的方法和属性

参考文章

1. iOS NSRunloop详解
2. NSRunLoop原理详解——不再有盲点

后记

未完，待续~~~

秋