多线程RunLoop

Posted 2020-09-04 laugh

什么是RunLoop

 

从字面意思看
运行循环
跑圈

基本作用
保持程序的持续运行
处理App中的各种事件（比如触摸事件、定时器事件、Selector事件）
节省CPU资源，提高程序性能：该做事时做事，该休息时休息
......

如果没有RunLoop

没有RunLoop的情况下
第3行后程序就结束了

如果有了RunLoop

有RunLoop的情况下
由于main函数里面启动了个RunLoop，所以程序并不会马上退出，保持持续运行状态

 main函数中的RunLoop

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
Core Foundation中关于RunLoop的5个类
CFRunLoopRef
CFRunLoopModeRef
CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopObserverRef

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

系统默认注册了5个Mode:
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

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

CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopObserverRef是观察者，能够监听RunLoop的状态改变
可以监听的时间点有以下几个

RunLoop处理逻辑-官方版

RunLoop处理逻辑-网友整理版

 

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，一旦监听到RunLoop即将进入睡眠等待状态，就释放自动释放池（kCFRunLoopBeforeWaiting）

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