【iOS 底层】主线程 & 主Runloop

Pre

  • macOS:Catalina 10.15.7
  • Xcode:12.3
  • objc4:objc4-787.1

基本概念

CFRunloop

  1. CFRunLoop对象监视任务的输入源,并在它们准备好进行处理时分派控制。
  2. 运行循环能够监视三种类型的对象:CFRunLoopSourceCFRunLoopTimerCFRunLoopObserver
  3. 添加到运行循环中的每一个源、计时器和观察者必须与一个或多个运行循环模式相关联。
  4. Core Foundation定义了一种特殊的伪模式,称为common modes,它容许您将多个模式与给定的source、timer或observer关联起来。
  5. 每一个线程只有一个运行循环。你既不建立也不销毁线程的运行循环。Core Foundation会根据须要自动为您建立它。
  6. 运行循环能够递归地运行。您能够在任何运行循环调用中调用CFRunLoopRunCFRunLoopRunInMode,并在当前线程的调用堆栈上建立嵌套的运行循环激活。
  7. Cocoa应用程序构建在CFRunLoop之上,实现它们本身的高级事件循环。在编写应用程序时,能够将源代码、计时器和观察者添加到它们的运行循环对象和模式中。而后,您的对象将做为常规应用程序事件循环的一部分被监视。使用NSRunLoop的gettcfrunloop方法能够获得对应的CFRunLoopRef类型。

NSRunloop

  • NSRunLoop是对Core Fundation中的CFRunloop的封装
  • NSRunLoop对象处理来自窗口系统的鼠标和键盘事件、NSPort对象和NSConnection对象等源的输入。NSRunLoop对象也会处理NSTimer事件。
  • 你的应用程序既不建立也不显式管理NSRunLoop对象。每一个NSThread对象(包括应用程序的主线程)都有一个根据须要自动建立的NSRunLoop对象。若是须要访问当前线程的运行循环,可使用类方法currentRunLoop来实现。
  • 注意,从NSRunLoop的角度来看,NSTimer对象不是“输入”——它们是一种特殊的类型,这意味着当它们触发时,不会致使运行循环返回。
  • NSRunLoop类一般被认为是线程不安全的,它的方法应该只在当前线程的上下文中被调用。永远不要尝试调用运行在不一样线程中的NSRunLoop对象的方法,由于这样作可能会致使意想不到的结果。

线程 & Runloop

先看结论!划重点!

  • CocoaCore Foundation都提供了运行循环对象(NSRunloopCFRunloop)来帮助配置和管理线程的运行循环。
  • 应用程序不须要显式地建立这些对象;每一个线程(包括主线程)都有一个关联的Runloop对象。
  • 做为应用程序启动过程的一部分,应用程序框架自动在主线程上设置并运行运行循环。而子线程须要显式地运行它们的运行循环。
  • 关系归纳:App启动后,苹果在主线程建立了其关联的Runloop,并在该Runloop中注册两个Observer
    • 第一个Observer(优先级最高)监控的事件:Entry(即将进入Loop),回调内会调用_objc_autoreleasePoolPush()建立自动释放池
    • 第二个Observer(优先级最低)监控两个事件:
      • 第一个事件:BeforeWaiting(准备进入休眠),回调内会调用_objc_autoreleasePoolPop()释放旧的池并调用_objc_autoreleasePoolPush()建立新的池
      • 第二个事件:Exit(即将退出Loop),回调内会调用_objc_autoreleasePoolPop()销毁自动释放池

关系分析

  • 根据调用堆栈咱们能够看出来,当调用UIApplicationMain()方法后,系统会自动为其建立相关联的Runloop
  • 经过在main()函数首行即获取主线程与主runloop能够看到:此时主线程的runloop已经存在了。咱们能够推测出主线程建立后即会建立对应的runloop,也就是说,主runloop在程序一启动就默认建立好了。 可是此时的主runloop中,还未添加相关观察者等等。
  • 当代码从main()开始执行,此时的runloop依然是一个空的结构体
  • 查看进入applicationDidLaunchingWithOptions:以前的调用堆栈 能够看到会为此时的主Runloop添加Source等相关信息
  • 走进applicationDidLaunchingWithOptions时,再经过po CFRunloopGetMain()获取此时的主Runloop信息,能够看到观察者、source等都已添加完成
// 截取部分
current mode = kCFRunLoopDefaultMode,
common modes = <CFBasicHash 0x6000014e5260 [0x7fff8002e8c0]>{type = mutable set, count = 2,
entries =>
	0 : <CFString 0x7fff806610e0 [0x7fff8002e8c0]>{contents = "UITrackingRunLoopMode"}
	2 : <CFString 0x7fff801ab7e8 [0x7fff8002e8c0]>{contents = "kCFRunLoopDefaultMode"}
}
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