iOS开发RunLoop学习:四：RunLoop的应用和RunLoop的面试题

Posted 2020-08-08 Hello_IOS

一：RunLoop的应用

 

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
/** 注释 */
@property (nonatomic, strong) NSThread *thread;
@end

@implementation ViewController

/**
 * 1:用NSThread创建线程的时候，不要忘记调用start方法来开启线程，在一条线程中的任务执行的顺序是同步的，串行执行，并且当线程中的任务执行完毕后，此条线程就会被销毁，若是强引用该线程，则也不会保住该线程的命。若是想线程执行完任务后不被销毁，可以开启常驻线程，创建RunLoop，创建RunLoop后其运行模式mode为默认的运行模式，也可以重新设置RunLoop的运行模式，设置RunLoop的timer或是source（否则RunLoop会立即退出），最后开启RunLoop，开启RunLoop的时候，可以可RunLoop设置销毁的时间。
 
 2：保证runloop不退出：1：创建NSTimer：NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
     [runloop addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
                    2： [runloop addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];开启source0事件
 3：开启runloop：runloop默认是关闭的：[runloop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10]];
 
 4：Runloop中自动释放池的创建和释放：
 
 第一次创建:启动runloop
 最后一次销毁:runloop退出的时候
 其他时候的创建和销毁:当runloop即将睡眠的时候销毁之前的释放池,重新创建一个新的
 *
 */
- (IBAction)createBtnClick:(id)sender {
    
    //1.创建线程
    self.thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(task1) object:nil];
    
    [self.thread start];
    
}
- (IBAction)otherBtnClick:(id)sender {
    
    //[self.thread start];
    
    [self performSelector:@selector(task2) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
}

-(void)task1
{
    NSLog(@"task1---%@",[NSThread currentThread]);
//    while (1) {
//       NSLog(@"task1---%@",[NSThread currentThread]);
//    }
    //解决方法:开runloop
    //1.获得子线程对应的runloop
    NSRunLoop *runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    
    //保证runloop不退出
    //NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
    //[runloop addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    [runloop addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    
    //2.默认是没有开启
    [runloop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10]];
    
    NSLog(@"---end----");
}

-(void)task2
{
    NSLog(@"task2---%@",[NSThread currentThread]);
}

-(void)run
{
    NSLog(@"%s",__func__);
}

//Runloop中自动释放池的创建和释放
//第一次创建:启动runloop
//最后一次销毁:runloop退出的时候
//其他时候的创建和销毁:当runloop即将睡眠的时候销毁之前的释放池,重新创建一个新的
@end

 

二：面试题:

 

 

####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

 

```objc

（1）苹果官方文档

https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Conceptual/Multithreading/RunLoopManagement/RunLoopManagement.html

 

（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

 

```objc

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

 


 

（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

 

 

 

（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

```objc

/*

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

```objc

//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;

 

GCD定时器补充

/*

 DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER         定时响应（定时器事件）

 DISPATCH_SOURCE_TYPE_SIGNAL        接收到UNIX信号时响应

 

 DISPATCH_SOURCE_TYPE_READ          IO操作，如对文件的操作、socket操作的读响应

 DISPATCH_SOURCE_TYPE_WRITE         IO操作，如对文件的操作、socket操作的写响应

 DISPATCH_SOURCE_TYPE_VNODE         文件状态监听，文件被删除、移动、重命名

 DISPATCH_SOURCE_TYPE_PROC          进程监听,如进程的退出、创建一个或更多的子线程、进程收到UNIX信号

 

 下面两个都属于Mach相关事件响应

    DISPATCH_SOURCE_TYPE_MACH_SEND

    DISPATCH_SOURCE_TYPE_MACH_RECV

 下面两个都属于自定义的事件，并且也是有自己来触发

    DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_ADD

    DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_OR

 */

```

 

- 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

```objc

 //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

```objc

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

-


--------------------


 

---

 

####2.Runloop应用

 

    1）NSTimer

    2）ImageView显示：控制方法在特定的模式下可用

    3）PerformSelector

    4）常驻线程：在子线程中开启一个runloop

    5）自动释放池

        第一次创建：进入runloop的时候

        最后一次释放：runloop退出的时候

        其它创建和释放：当runloop即将休眠的时候会把之前的自动释放池释放，然后重新创建一个新的释放池

 

---