重点 (六) : RunLoop
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如果没有RunLoop
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main函数中的RunLoop
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第14行代码的UIApplicationMain函数内部就启动了一个RunLoop
所以UIApplicationMain函数一直没有返回，保持了程序的持续运行
这个默认启动的RunLoop是跟主线程相关联的
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，所以要了解RunLoop内部结构，需要多研究CFRunLoopRef层面的API（Core Foundation层面）
RunLoop资料
苹果官方文档
https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Conceptual/Multithreading/RunLoopManagement/RunLoopManagement.html
CFRunLoopRef是开源的
http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/
RunLoop与线程
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
RunLoop在第一次获取时创建，在线程结束时销毁
获得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
RunLoop相关类
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Core Foundation中关于RunLoop的5个类
CFRunLoopRef:它自己,也就代表一个RunLoop对象
CFRunLoopModeRef:RunLoop的运行模式
CFRunLoopSourceRef:事件源
CFRunLoopTimerRef:时间的触发器
CFRunLoopObserverRef :观察者监听CFRunLoopRef的状态改变
CFRunLoopModeRef
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Source/Timer/Observer
每次RunLoop启动时，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
CFRunLoopModeRef
系统默认注册了5个Mode模式:
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 时第进入的第一个
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
被标记为common modes模式
kCFRunLoopDefaultMode UITrackingRunLoopMode两种模式
CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopSourceRef是事件源（输入源）
以前的分法
Port-Based Sources
Custom Input Sources
Cocoa Perform Selector Sources
现在的分法
Source0：非基于Port的
Source1：基于Port的
CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopTimerRef是基于时间的触发器
基本上说的就是NSTimer
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RunLoop处理逻辑-官方版
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RunLoop处理逻辑-网友整理版
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RunLoop应用
NSTimer
ImageView显示
PerformSelector
常驻线程
自动释放池
RunLoop面试题
什么是RunLoop？
从字面意思看：运行循环、跑圈
其实它内部就是do-while循环，在这个循环内部不断地处理各种任务（比如Source、Timer、Observer）
一个线程对应一个RunLoop，主线程的RunLoop默认已经启动，子线程的RunLoop得手动启动（调用run方法）
RunLoop只能选择一个Mode启动，如果当前Mode中没有任何Source(Sources0、Sources1)、Timer，那么就直接退出RunLoop
自动释放池什么时候释放？
通过Observer监听RunLoop的状态
RunLoop面试题
在开发中如何使用RunLoop？什么应用场景？
开启一个常驻线程（让一个子线程不进入消亡状态，等待其他线程发来消息，处理其他事件）
在子线程中开启一个定时器
在子线程中进行一些长期监控
可以控制定时器在特定模式下执行
可以让某些事件（行为、任务）在特定模式下执行
可以添加Observer监听RunLoop的状态，比如监听点击事件的处理（在所有点击事件之前做一些事情）
自动释放池与RunLoop
kCFRunLoopEntry; 创建一个自动释放池
kCFRunLoopBeforeWaiting; 销毁自动释放池，创建一个新的自动释放池
kCFRunLoopExit; 销毁自动释放池
自动释放池的创建和销毁
1.第一次创建:当runloop启动的时候
2.最后一次销毁:当runloop退出的时候
3.其它创建和销毁:当runloop进入到睡觉状态的时候会把之前的自动释放池销毁,重新创建一个新的
********************笔记***************************
1.Runloop基础知识
- 1.1 字面意思
a 运行循环
b 跑圈
- 1.2 基本作用（作用重大）
a 保持程序的持续运行(ios程序为什么能一直活着不会死)
b 处理app中的各种事件（比如触摸事件、定时器事件【NSTimer】、selector事件【选择器·performSelector···】）
c 节省CPU资源，提高程序性能，有事情就做事情，没事情就休息
- 1.3 重要说明
（1）如果没有Runloop,那么程序一启动就会退出，什么事情都做不了。
（2）如果有了Runloop，那么相当于在内部有一个死循环，能够保证程序的持续运行
（2）main函数中的Runloop
a 在UIApplication函数内部就启动了一个Runloop
该函数返回一个int类型的值
b 这个默认启动的Runloop是跟主线程相关联的
- 1.4 Runloop对象
（1）在iOS开发中有两套api来访问Runloop
a.foundation框架【NSRunloop】
b.core foundation框架【CFRunloopRef】
（2）NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表着RunLoop对象,它们是等价的，可以互相转换
（3）NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一层OC包装，所以要了解RunLoop内部结构，需要多研究CFRunLoopRef层面的API（Core Foundation层面）
- 1.5 Runloop参考资料
（2）CFRunLoopRef开源代码下载地址：
http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/
- 1.6 Runloop与线程
1.Runloop和线程的关系：一个Runloop对应着一条唯一的线程
问题：如何让子线程不死
回答：给这条子线程开启一个Runloop
2.Runloop的创建：主线程Runloop已经创建好了，子线程的runloop需要手动创建
3.Runloop的生命周期：在第一次获取时创建，在线程结束时销毁
- 1.7 获得Runloop对象
1.获得当前Runloop对象
01 NSRunloop
NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop currentRunLoop];
02 CFRunLoopRef
CFRunLoopRef runloop2 = CFRunLoopGetCurrent();
2.拿到当前应用程序的主Runloop（主线程对应的Runloop）
01 NSRunloop
NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop mainRunLoop];
02 CFRunLoopRef
CFRunLoopRef runloop2 = CFRunLoopGetMain();
3.注意点：开一个子线程创建runloop,不是通过alloc init方法创建，而是直接通过调用currentRunLoop方法来创建，它本身是一个懒加载的。
4.在子线程中，如果不主动获取Runloop的话，那么子线程内部是不会创建Runloop的。可以下载CFRunloopRef的源码，搜索_CFRunloopGet0,查看代码。
5.Runloop对象是利用字典来进行存储，而且key是对应的线程Value为该线程对应的Runloop。
- 1.8 Runloop相关类
（1）Runloop运行原理图
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（2）五个相关的类
a.CFRunloopRef
b.CFRunloopModeRef【Runloop的运行模式】
c.CFRunloopSourceRef【Runloop要处理的事件源】
d.CFRunloopTimerRef【Timer事件】
e.CFRunloopObserverRef【Runloop的观察者（监听者）】
（3）Runloop和相关类之间的关系图
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（4）Runloop要想跑起来，它的内部必须要有一个mode,这个mode里面必须有source\observer\timer，至少要有其中的一个。
- CFRunloopModeRef
1.CFRunloopModeRef代表着Runloop的运行模式
2.一个Runloop中可以有多个mode,一个mode里面又可以有多个source\observer\timer等等
3.每次runloop启动的时候，只能指定一个mode,这个mode被称为该Runloop的当前mode
4.如果需要切换mode,只能先退出当前Runloop,再重新指定一个mode进入
5.这样做主要是为了分割不同组的定时器等，让他们相互之间不受影响
6.系统默认注册了5个mode
a.kCFRunLoopDefaultMode：App的默认Mode，通常主线程是在这个Mode下运行
b.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
c.UIInitializationRunLoopMode:
在刚启动App 时第进入的第一个Mode，启动完成后就不再使用
d.GSEventReceiveRunLoopMode:
接受系统事件的内部Mode，通常用不到
e.kCFRunLoopCommonModes:
这是一个占位用的Mode，不是一种真正的Mode
- CFRunloopTimerRef
（1）NSTimer相关代码
说明：
（1）runloop一启动就会选中一种模式，当选中了一种模式之后其它的模式就都不鸟。一个mode里面可以添加多个NSTimer,也就是说以后当创建NSTimer的时候，可以指定它是在什么模式下运行的。
（2）它是基于时间的触发器，说直白点那就是时间到了我就触发一个事件，触发一个操作。基本上说的就是NSTimer
（3）相关代码
- (void)timer2
{
NSTimer
调用了scheduledTimer方法，那么会自动添加到当前的runloop里面去，而且runloop的运行模式kCFRunLoopDefaultMode
NSTimer
*timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run)
userInfo:nil repeats:YES];
更改模式
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
- (void)timer1
{
[NSTimer
scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run)
userInfo:nil repeats:YES];
NSTimer
*timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self
selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
定时器添加到UITrackingRunLoopMode模式，一旦runloop切换模式，那么定时器就不工作
[[NSRunLoop
currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
定时器添加到NSDefaultRunLoopMode模式，一旦runloop切换模式，那么定时器就不工作
[[NSRunLoop
currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
占位模式：common
modes标记
被标记为common
modes的模式kCFRunLoopDefaultMode
UITrackingRunLoopMode
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
NSLog(@"%@",[NSRunLoop currentRunLoop]);
}
- (void)run
{
NSLog(@"---run---%@",[NSRunLoop
currentRunLoop].currentMode);
}
- (IBAction)btnClick {
NSLog(@"---btnClick---");
}
（2）GCD中的定时器
0.创建一个队列
dispatch_queue_t queue
= dispatch_get_global_queue(0, 0);
1.创建一个GCD的定时器
第一个参数：说明这是一个定时器
第四个参数：GCD的回调任务添加到那个队列中执行，如果是主队列则在主线程执行
dispatch_source_t
timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
2.设置定时器的开始时间，间隔时间以及精准度
设置开始时间，三秒钟之后调用
dispatch_time_t start
= dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,3.0 *NSEC_PER_SEC);
设置定时器工作的间隔时间
uint64_t intevel = 1.0
- NSEC_PER_SEC;
第一个参数：要给哪个定时器设置
第二个参数：定时器的开始时间DISPATCH_TIME_NOW表示从当前开始
第三个参数：定时器调用方法的间隔时间
第四个参数：定时器的精准度，如果传0则表示采用最精准的方式计算，如果传大于0的数值，则表示该定时切换i可以接收该值范围内的误差，通常传0
该参数的意义：可以适当的提高程序的性能
注意点：GCD定时器中的时间以纳秒为单位（面试）
dispatch_source_set_timer(timer,
start, intevel, 0 * NSEC_PER_SEC);
3.设置定时器开启后回调的方法
第一个参数：要给哪个定时器设置
第二个参数：回调block
dispatch_source_set_event_handler(timer,
^{
NSLog(@"------%@",[NSThread currentThread]);
});
4.执行定时器
dispatch_resume(timer);
注意：dispatch_source_t本质上是OC类，在这里是个局部变量，需要强引用
self.timer = timer;
- CFRunloopSourceRef
1.是事件源也就是输入源，有两种分类模式；
一种是按照苹果官方文档进行划分的
另一种是基于函数的调用栈来进行划分的（source0和source1）。
2.具体的分类情况
（1）以前的分法
Port-Based Sources
Custom Input Sources
Cocoa Perform Selector
Sources
（2）现在的分法
Source0：非基于Port的
Source1：基于Port的
3.可以通过打断点的方式查看一个方法的函数调用栈
- CFRunLoopObserverRef
（1）CFRunLoopObserverRef是观察者，能够监听RunLoop的状态改变
（2）如何监听
创建一个runloop监听者
CFRunLoopObserverRef
observer =
CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(),kCFRunLoopAllActivities,
YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer,
CFRunLoopActivity activity) {
NSLog(@"监听runloop状态改变---%zd",activity);
});
为runloop添加一个监听者
CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(),
observer, kCFRunLoopDefaultMode);
CFRelease(observer);
（3）监听的状态
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags,
CFRunLoopActivity) {
kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), 即将进入Runloop
kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), 即将处理NSTimer
kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), 即将处理Sources
kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), 即将进入休眠
kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), 刚从休眠中唤醒
kCFRunLoopExit = (1UL << 7),
即将退出runloop
kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU 所有状态改变
};
- 1.9
Runloop运行逻辑
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面试:runloop和NSURLConnection
1.发送请求
默认情况下，NSURLConnection发送的是一个异步请求
默认情况下，NSURLConnection的代理方法在主线程中进行调用（方便在拿到数据后，直接处理一些和UI相关的操作，而不需要考虑线程间通信）
方法一，不严谨
通过该方法设置代理，会自动的发送请求
[[NSURLConnection
alloc]initWithRequest:request delegate:self];
方法二
知识点A 设置代理方法在子线程中调用
设置代理，startImmediately为NO的时候，该方法不会自动发送请求
NSURLConnection
*connect = [[NSURLConnection alloc]initWithRequest:request delegate:self
startImmediately:NO];
手动通过代码的方式来发送请求
注意该方法内部会自动的把connect添加到当前线程的RunLoop中在默认模式下执行
[connect
start];
（2）如何控制代理方法在哪个线程调用
说明：默认情况下，代理方法会在主线程中进行调用（为了方便开发者拿到数据后处理一些刷新UI的操作不需要考虑到线程间通信）
设置代理方法的执行队列
[connect
setDelegateQueue:[[NSOperationQueue alloc]init]];
方法三:
设置代理，startImmediately为NO的时候，该方法不会自动发送请求
NSURLConnection *connect = [[NSURLConnection
alloc]initWithRequest:request delegate:self
startImmediately:NO];
设置代理方法的执行队列
[connect
setDelegateQueue:[[NSOperationQueue alloc]init]];
发送请求
注意该方法内部会自动的把connect添加到当前线程的RunLoop中在默认模式下执行
[connect
start];
知识点B 如果把发送网络请求的方法也放在子线程中执行如何
使用GCD开启一个子线程来发送网络请求
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
使用非自动发送网络请求模式,发送请求OK
创建NSURLConnection对象，设置代理，暂不发送
NSURLConnection *connect = [[NSURLConnection
alloc]initWithRequest:request delegate:self
startImmediately:NO];
设置代理方法的执行队列
[connect setDelegateQueue:[[NSOperationQueue alloc]init]];
调用start发送网络请求
[connect start];
NSURLConnection*connect = [[NSURLConnection
alloc]initWithRequest:request delegate:self];
connect setDelegateQueue:[[NSOperationQueue
alloc]init]];
创建当前线程的runloop，并开启runloop
[[NSRunLoop
currentRunLoop] run];
});
}
使用上面的方法一，发送请求失败,为什么呢?（需要改造代码）
(runloop和NSURLConnection的关系)?
01
网络请求发送和数据接收是否成功，和一些因素相关，比如客户端的网速、服务器端的查询速度等等。
02 而在子线程中创建的NSURLConnection对象是一个临时变量，当请求发送完成之后就被释放了，所以这个时候它的代理方法不会调用用。
03 为什么使用方法二是OK的。因为在方法二中，调用了start来开始发送网络请求，该方法内部会自动将当前的connect作为一个Source添加到当前线程所在的Runloop中，如果当前线程是子线程（即当前线程的runloop并未创建），那么该方法内部会默认先创建当前线程的Runloop,设置在runloop的默认模式下运行。此时runloop会对这个Connect对象进行强引用，保证了代理方法被调用的前提
