iOS - Runloop
Runloop
—.基础知识部分
1.什么是Runloop？
答：RunLoop的实质是一个死循环（do－while循环），用于保证程序的持续运行，只有当程序退出的时候才会结束（由main函数开启主线程的RunLoop）。
（PS：我觉得面试的时候最少也要回答出是一个死循环。）
2.Runloop有哪些作用呢？
1.保持程序的持续运行
2.处理App中的各种事件（触摸、定时器、Selector事件）
3.节省CPU资源，提高程序性能（该做事做事，没事做休息）
3.Runloop和线程间的关系（敲黑板...）
- 每条线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象
- 主线程的RunLoop已经自动创建好了，子线程的RunLoop需要主动创建（也就是说子线程的RunLoop默认是关闭的，因为有时候开了个线程但却没有必要开一个RunLoop，不然反而浪费了资源。 ）
- RunLoop在第一次获取时创建，在线程结束时销毁（这就相当于 线程是一个类，RunLoop是类里的实例变量，这样便于理解）
4.Runloop的model作用是什么？
答：model 主要是用来指定事件在运行循环中的优先级的，分为：
1.NSDefaultRunLoopMode（kCFRunLoopDefaultMode）：默认，空闲状态
2.UITrackingRunLoopMode：ScrollView滑动时
3.UIInitializationRunLoopMode：启动时
4.NSRunLoopCommonModes（kCFRunLoopCommonModes）：并不是一种具体的Mode，而是一种Mode的组合
苹果公开提供的 Mode 有两个：
- NSDefaultRunLoopMode（kCFRunLoopDefaultMode）
- NSRunLoopCommonModes（kCFRunLoopCommonModes）
5.CoreFoundation 里面关于 RunLoop 有5个类,你知道哪5个类吗？
1.CFRunLoopRef
2.CFRunLoopModeRef
3.CFRunLoopSourceRef
4.CFRunLoopTimerRef
5.CFRunLoopObserverRef
6.每次调用Runloop主函数时，是否可以指定多个Model呢？为什么呢？
答：一个 RunLoop 包含若干个 Mode，每个 Mode 又包含若干个 Source/Timer/Observer。每次调用 RunLoop 的主函数时，只能指定其中一个 Mode，这个Mode被称作 CurrentMode。如果需要切换 Mode，只能退出 Loop，再重新指定一个 Mode 进入。这样做主要是为了分隔开不同组的 Source/Timer/Observer，让其互不影响。
二.拓展部分
1.Runloop的使用场景有哪些呢？（敲黑板...）
1.NSTimer
2.Imageview显示
3.PerformSelector
4.常驻线程
5.自动释放池
NSTimer解析：
- (void)timer
{
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
// 定时器只运行在NSDefaultRunLoopMode下，一旦RunLoop进入其他模式，这个定时器就不会工作
// [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
// 定时器只运行在UITrackingRunLoopMode下，一旦RunLoop进入其他模式，这个定时器就不会工作
// [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
// 定时器会跑在标记为common modes的模式下
// 标记为common modes的模式：UITrackingRunLoopMode和NSDefaultRunLoopMode兼容
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
- (void)timer2
{
// 调用了scheduledTimer返回的定时器，已经自动被添加到当前runLoop中，而且是NSDefaultRunLoopMode
NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
// 修改模式
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
NSTimer使用场景还原：
我们用NSTimer写了一个轮播图，拖拽时模式由NSDefaultRunLoopMode进入UITrackingRunLoopMode，此时NSTimer不再响应，图片停止轮播。
NSDefaultRunLoopMode模式下GIf图片：
image
NSDefaultRunLoopMode模式下GIf图片：
image
Imageview解析：
Imageview使用场景还原：当用户在拖拽时（UI交互时）不显示图片，拖拽完成时显示图片。
方法1. 监听UIScrollerView滚动 (通过UIScrollViewDelegate监听,此处不再举例)
方法2.RunLoop 设置运行模式
// 只在NSDefaultRunLoopMode模式下显示图片
[self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"placeholder"] afterDelay:3.0 inModes:@[NSDefaultRunLoopMode]];
PerformSelector解析：
image
inModes:设置运行模式
常驻线程（敲黑板…）
PerformSelector使用场景：经常在后台进行耗时操作,如:监控联网状态,扫描沙盒等 不希望线程处理完事件就销毁,保持常驻状态。
第一种:
开启
- (void)run
{
//addPort:添加端口(就是source) forMode:设置模式
[[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
//启动RunLoop
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];
/*
//另外两种启动方式
[NSDate distantFuture]:遥远的未来 这种写法跟上面的run是一个意思
[[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
不设置模式
[[NSRunLoop currentRunLoop] runUntilDate:[NSDate distantFuture]];
*/
}
退出-退出当前线程
[NSThread exit];
第二种(奇葩法)：
优点：退出Runloop比较方便-定义个标记while(flag){…}
- (void)run
{
while (1) {
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];
}
}
自动释放池解析：
在休眠前(kCFRunLoopBeforeWaiting)进行释放,处理事件前创建释放池,中间创建的对象会放入释放池.
注意：在启动RunLoop之前建议用 @autoreleasepool {...}包裹
2.Runloop的内部逻辑（流程）怎么样的？
1.通知Observer：即将进去Loop
2.通知Observer：将要处理Timer
3.通知Observer：将要处理Source0
4.处理Source0
5.如果有Source1，将跳到第9步
6.通知Observer：线程即将休眠
7.休眠，等待唤醒
8.通知Observer：线程刚被唤醒
9.处理唤醒时接收到的信息，之后跳回2
10.通知Observer：即将推出Loop
图解（这个图好像Source0（port）有问题）：
image
其内部代码整理如下:
/// 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);
}
可以看到，实际上RunLoop 就是这样一个函数，其内部是一个do-while 循环。当你调用CFRunLoopRun()时，线程就会一直停留在这个循环里；直到超时或被手动停止，该函数才会返回。
GCD的常见面试题
1.简述你对Runloop的理解，使用场景有哪些？
2.滑动计时器停止的原因，如何解决？
3.AFN为什么要添加一条常驻线程？
4.当实现Timer的暂停与开启，如何保证没有内存泄漏？
