小码哥iOS学习笔记第十七天: Runloop基本认识

1、什么是Runloop

• 顾名思义, Runloop就是运行循环, 在程序运行过程当中循环作一些事情

• 应用范畴

  • 定时器（Timer）、PerformSelector
  • GCD Async Main Queue
  • 事件响应、手势识别、界面刷新
  • 网络请求
  • AutoreleasePool

• 一个OC程序, main函数是这样的

#import <UIKit/UIKit.h>
#import "AppDelegate.h"

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}
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• 程序打开后, 会一直运行

• 若是没有Runloop, main函数返回0

#import <UIKit/UIKit.h>
#import "AppDelegate.h"

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        return 0;
    }
}
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• 此时程序打开后, 会直接关闭, 没法一直运行

• 因此能够写出Runloop的伪代码, 以下图所示

• do-while是一个死循环, 当没有任何消息发生的时候, 程序处于睡眠状态等待消息发生
• 当消息产生后, 就会处理消息, 接着继续睡眠等待, 程序并不会立刻退出，而是保持运行状态

RunLoop的基本做用
保持程序的持续运行
处理App中的各类事件（好比触摸事件、定时器事件等）
节省CPU资源，提升程序性能：该作事时作事，该休息时休息
......
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2、Runloop对象

• 在iOS中, 有两套API来访问和使用Runloop
  • Foundation: NSRunLoop
  • Core Foundation: CFRunLoopRef
• NSRunLoop和CFRunLoopRef都表明着RunLoop对象
  • NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一层OC封装
  • CFRunLoopRef是开源的 opensource.apple.com/tarballs/CF…

3、RunLoop与线程

• 每条线程都有惟一的一个与之对应的RunLoop对象
• RunLoop保存在一个全局的Dictionary里, 线程做为key, RunLoop对象作为Value
• 线程刚建立时并无RunLoop对象, RunLoop会在第一次获取它时建立
• RunLoop会在线程结束时销毁
• 主线程的RunLoop已经自动获取(建立), 子线程默认没有开启RunLoop

4、获取RunLoop对象

• 能够经过Foundation和Core Foundation来获取RunLoop

一、Foundation

• 获取当前线程的RunLoop

[NSRunLoop currentRunLoop];
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• 获取主线程的RunLoop

[NSRunLoop mainRunLoop];
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二、Core Foundation

• 获取当前线程的RunLoop

CFRunLoopGetCurrent()
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• 获取主线程的RunLoop

CFRunLoopGetMain()
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5、RunLoop相关的类

• RunLoop相关的类有五个

CFRunLoopRef
CFRunLoopModeRef
CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopObserverRef
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• CFRunLoopRef实际类型是__CFRunLoop

• 主要成员结构有下面几个

typedef struct CF_BRIDGED_MUTABLE_TYPE(id) __CFRunLoop * CFRunLoopRef;
struct __CFRunLoop {
    pthread_t _pthread;
    CFMutableSetRef _commonModes;
    CFMutableSetRef _commonModeItems;
    CFRunLoopModeRef _currentMode;
    CFMutableSetRef _modes;
};
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• _modes中存放的是CFRunLoopModeRef类型数据, 其中就有_currentMode, 只不过_currentMode是当前使用的mode

• CFRunLoopModeRef的结构以下

• 主要成员变量有下面几个

typedef struct __CFRunLoopMode *CFRunLoopModeRef;
struct __CFRunLoopMode {
    CFStringRef _name;
    CFMutableSetRef _sources0;
    CFMutableSetRef _sources1;
    CFMutableArrayRef _observers;
    CFMutableArrayRef _timers;
};
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• 其中的_sources0和_sources1是CFRunLoopSourceRef类型数据
• 其中的_observers是CFRunLoopObserverRef类型数据
• 其中的_timers是CFRunLoopTimerRef类型数据

6、CFRunLoopModeRef

• CFRunLoopModeRef表明RunLoop的运行模式
• 一个RunLoop包含若干个Mode，每一个Mode又包含若干个Source0/Source1/Timer/Observer
• RunLoop启动时只能选择其中一个Mode，做为currentMode
• 若是须要切换Mode，只能退出当前Loop，再从新选择一个Mode进入
  • 不一样组的Source0/Source1/Timer/Observer能分隔开来，互不影响
• 若是Mode里没有任何Source0/Source1/Timer/Observer，RunLoop会立马退出

常见的两种CFRunLoopModeRef

• kCFRunLoopDefaultMode（NSDefaultRunLoopMode）: App的默认Mode，一般主线程是在这个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余 Mode 影响

7、RunLoop的运行逻辑

• Source0
  • 触摸事件处理
  • performSelector:onThread:
• Source1
  • 基于Port的线程间通讯
  • 系统事件捕捉
• Timers
  • NSTimer
  • performSelector:withObject:afterDelay:
• Observers
  • 用于监听RunLoop的状态
  • UI刷新（BeforeWaiting）
  • Autorelease pool（BeforeWaiting）
• 能够打印, 当手指点击屏幕时函数的调用栈

• 能够看到屏幕触摸事件是Source0处理的

8、监听RunLoop状态

• 咱们能够经过给RunLoop添加Observer的方式监听RunLoop的状态, 使用下面这个函数

/** 给RunLoop添加Observer @param rl 目标RunLoop @param observer 须要添加的Observer @param mode 监听状态 */
void CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopMode mode);
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• 能够经过下面的函数建立Observer

/**
 建立Observer

 @param allocator 分配器
 @param activities 须要监听的状态
 @param repeats 是否重复监听
 @param order 顺序
 @param callout 回调函数
 @param context 附加对象
 @return 建立好的Observer
 */
CF_EXPORT CFRunLoopObserverRef CFRunLoopObserverCreate(CFAllocatorRef allocator, CFOptionFlags activities, Boolean repeats, CFIndex order, CFRunLoopObserverCallBack callout, CFRunLoopObserverContext *context);
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• RunLoop的状态有下面几种

/* Run Loop Observer Activities */
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),
    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),
    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7),
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
};
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一、监听点击事件

• 建立一个Observer, 并将其添加到Runloop中, 监听屏幕点击事件

• 运行程序就能够看到正在监听RunLoop的状态, 当最后没有事件时, Runloop进入睡眠状态

• 清空打印, 点击屏幕, 有以下结果, 能够看到先进入sources状态, 而后执行点击事件

二、监听滚动事件

• 监听UITextView的滚动, 查看RunLoop的currentMode

• 建立Observer的另外一种方式, 使用block监听RunLoop状态

• 在view上添加一个UITextView

• 运行程序, 滚动UITextView, 有以下打印

• 能够看到滚动以前, 先退出kCFRunLoopDefaultMode, 进入UITrackingRunLoopMode
• 等滚动结束, 会先退出UITrackingRunLoopMode, 进入kCFRunLoopDefaultMode