RunLoop
一. 简介
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RunLoop：通常指的是NSRunLoop和CFRunLoopRef。 -
CFRunLoopRef：是CoreFoundation框架下RunLoop的对象类，是纯C的代码函数。 -
NSRunLoop：是Foundation框架下RunLoop的对象类，是CFRunloopRef的OC封装。
二. 什么是RunLoop？
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RunLoop：运行环，处理在程序的运行过程中出现的各种事件，保证了程序的持续运行。 -
RunLoop与线程息息相关，每条线程都有一个与之对应的RunLoop对象。 - 主线程的
RunLoop对象系统自动创建好的，子线程的RunLoop对象则需要手动获取。 - 当
RunLoop所对应的线程没有事件需要处理的时候，RunLoop会使线程进入睡眠模式，从而节省CPU资源，提高程序的性能。
三. RunLoop与线程的关系
RunLoop，就是一个对象，每条线程都有一个对应的RunLoop对象。一般来说，一个线程只能执行一个任务，执行完之后，线程就会退出。这个RunLoop对象可以在线程没有任何事件需要处理的时候，使线程进入睡眠模式，节省CPU资源，提高程序的性能。在线程上有消息需要处理的时候，立刻唤醒线程，执行操作任务。
四. RunLoop的原理
RunLoop它就是线程中的一个循环，创建启动之后，它会在循环中不断的检测有没有等待接受的事件。如果有，RunLoop会通知线程进行处理，如果没有，会让线程进入睡眠模式。其底层实现类似于一个do{}while()的循环函数，该函数一直处于等待-处理的循环之中，直到超时或者手动让这个循环结束。主线程的RunLoop只要程序不退出、崩溃会一直循环。
五. 相关类
- CFRunLoopRef：RunLoop 的对象
- CFRunLoopModeRef：RunLoop 的运行模式
- CFRunLoopSourceRef：RunLoop 的输入源 / 事件源
- CFRunLoopTimerRef：RunLoop 的定时源
- CFRunLoopObserverRef：RunLoop 的观察者，监听 RunLoop 的状态改变
注：每一个RunLoop 的对象包含若干个RunLoop 的运行模式，而每一个RunLoop 的运行模式又包含若干个RunLoop 的输入源 / 事件源、RunLoop 的定时源以及RunLoop 的观察者。
1. CFRunLoopRef
- 获取当前线程的
RunLoop对象：
CFRunLoopGetCurrent(); - 获得主线程的
RunLoop对象：
CFRunLoopGetMain();
另外，如果使用NSRunLoop
- 获取当前线程的
RunLoop对象：
[NSRunLoop currentRunLoop]; - 获得主线程的
RunLoop对象：
CFRunLoopGetMain();
注：苹果不允许直接创建RunLoop对象，只能通过以上的方法获取RunLoop，其实整个程序的每一个RunLoop对象都放在一个全局的Dictionary里面。线程刚创建时并没有RunLoop对象，如果你不主动获取，那它一直都不会有。RunLoop对象的创建是发生在第一次获取的时候，并将它保存在Dictionary里面。RunLoop对象的销毁是发生在线程结束时。
- 非主线程的
RunLoop对象，只能在线程的内部获取。
2. CFRunLoopModeRef
- kCFRunLoopDefaultMode：App的默认运行模式，通常主线程是在这个运行模式下运行。
- UITrackingRunLoopMode：跟踪用户交互事件模式。
-
kCFRunLoopCommonModes：伪模式，不是一种真实的模式，而是一种模式组合，即
kCFRunLoopDefaultMode模式和UITrackingRunLoopMode模式的结合。（下面有例子说明）
注：每次调用RunLoop的主函数时，只能指定其中一种Mode（模式），这个Mode被称CurrentMode（当前模式）。如果需要切换Mode，会先退出Loop（其实就是退出当前的Mode），再重新指定一个Mode进入。这样做主要是为了分隔开不同Mode下的 Source、Timer、Observer，让他们互不影响。
3. CFRunLoopTimerRef
定时源，理解为基于时间的触发器，其实就是NSTimer，NSTimer的触发是基于RunLoop运行的。
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@property (nonatomic,strong)UIScrollView *scrollView;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
_scrollView = [[UIScrollView alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 0, self.view.frame.size.width, self.view.frame.size.height)];
[self.view addSubview:_scrollView];
[_scrollView setContentSize:CGSizeMake(self.view.frame.size.width, self.view.frame.size.height * 2)];
// 定义一个定时器，约定两秒之后调用self的run方法
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
// 将定时器添加到当前RunLoop的NSDefaultRunLoopMode下
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}
- (void)run{
NSLog(@"---");
}
@end
- 如果是
NSDefaultRunLoopMode模式，则在scrollView不滑动的情况，每隔两秒，就会打印一次---。 - 如果是
UITrackingRunLoopMode模式，则在scrollView滑动的情况，每隔两秒，就会打印一次---。 - 如果是
kCFRunLoopCommonModes模式，则在scrollView不管滑不滑动，每隔两秒，都会打印一次---。
总结：RunLoop默认是NSDefaultRunLoopMode模式，当scrollView滑动的时候，RunLoop就结束NSDefaultRunLoopMode模式，切换成UITrackingRunLoopMode模式。当scrollView滑动结束的时候，RunLoop又结束UITrackingRunLoopMode模式，重新切换成NSDefaultRunLoopMode模式。NSTimer添加在RunLoop的哪一种模式下，- (void)run就在哪一种模式下执行。
4. CFRunLoopSourceRef
事件源，事件产生的地方。有两个版本：Source0和Source1。
-
Source0，只包含了一个回调，不能主动触发事件。需要先调用CFRunLoopSourceSignal(source)，将这个Source标记为待处理，然后手动调用CFRunLoopWakeUp(runloop)来唤醒RunLoop对象，让其处理这个事件。（外部手动添加的事件。） -
Source1，包含了一个mach_port和一个回调，被用于通过内核和其他线程相互发送消息。这种Source能主动唤醒RunLoop的线程。（系统事件）
5. CFRunLoopObserverRef
观察者，用来监听RunLoop的状态改变。
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), // 即将进入Loop：1
kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), // 即将处理Timer：2
kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 即将处理Source：4
kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), // 即将进入休眠：32
kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), // 即将从休眠中唤醒：64
kCFRunLoopExit = (1UL << 7), // 即将从Loop中退出：128
kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU // 监听全部状态改变
};
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 创建观察者
CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
NSLog(@"监听到RunLoop发生改变---%zd",activity);
});
// 添加观察者到当前RunLoop中
CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
// 释放observer，最后添加完需要释放掉
CFRelease(observer);
}
六. RunLoop的运行逻辑
RunLoop创建并启动。
- 通知观察者，即将进入
RunLoop。 - 通知观察者，将要处理
NSTimer。 - 通知观察者，将要处理事件
Source。 - 通知观察者，正在处理事件
Source。 - 通知观察者，线程进入休眠状态。（没有
Source需要处理） - 通知观察者，
RunLoop结束。
RunLoop销毁。（主线程的RunLoop不会销毁）
七. RunLoop的应用
1. NSTimer的使用
参考上面CFRunLoopTimerRef类的例子。
2. ImageView延迟加载显示
需求：列表上面每一个cell都网络图片要显示，正常操作的话，可能会出现卡顿现象。可以通过优化，当列表在滑动的时候，不加载图片，等列表停止滑动之后，再加载图片。
[_itemImg performSelector:@selector(sd_setImageWithURL:) withObject:[NSURL URLWithString:model.pictUrl] afterDelay:1.0 inModes:@[NSDefaultRunLoopMode]];
解释：当调用NSObject的performSelecter:afterDelay:后，实际上其内部会创建一个NSTimer并添加到当前线程的RunLoop中。
3. 常驻线程
需求：如果经常需要一些耗时操作在子线程上面执行，那么可以让一条子线程永远常驻内存。（省去不断创建线程的麻烦）
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
// 常驻内存的线程
@property (nonatomic,strong)NSThread *thread;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
[self.thread start];
}
- (void)run{
[[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];
}
@end
开启runLoop有三种方法：
// 第一种
- (void)run;
// 第二种
- (void)runUntilDate:(NSDate *)limitDate；
// 第三种
- (void)runMode:(NSString *)mode beforeDate:(NSDate *)limitDate;
注：这三种方式无论通过哪一种方式启动runLoop，如果没有一个数据源或者timer附加于runLoop上，runloop就会立刻退出。
- 第一种方式，
runLoop会一直运行下去，在此期间会处理来自数据源Source的数据，并且会在NSDefaultRunLoopMode模式下重复调用runMode:beforeDate:方法。 - 第二种方式，可以设置超时时间，在超时时间到达之前，
runLoop会一直运行，在此期间runLoop会处理来自数据源Source的数据，并且也会在NSDefaultRunLoopMode模式下重复调用runMode:beforeDate:方法； - 第三种方式，
runLoop会运行一次，超时时间到达或者第一个数据源Source被处理，则runLoop就会退出。
退出runLoop
- 第一种启动方式想退出
runLoop，不应该使用第一种启动方式来启动runLoop。虽然runLoop在没有数据源Source或者附加的timer，runLoop就会退出。但是系统内部有可能会在当前线程的runLoop中添加一些输入源，导致无法退出。 - 第二种启动方式可以通过设置超时时间来退出
runLoop。 - 第三种启动方式，
runLoop会运行一次，当超时时间到达或者第一个数据源Source被处理，runLoop就会退出。
