投稿文章,作者:niu神DNS( 简书 )
引言
一直以来RunLoop就是个神秘的领域,好多2.3年的开发者都不能准确的表述它的作用,说它神秘,其实RunLoop并没有大家想象中的那么神秘,那么不好理解,本文就带大家好好剖析一下“神秘的RunLoop”。
什么是RunLoop
运行循环
跑圈
循环
保持程序的持续运行(比如主运行循环)
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
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。
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)
苹果官方文档
CFRunLoopRef (开源)
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
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
Core Foundation中关于RunLoop的5个类
CFRunLoopRef
CFRunLoopModeRef
CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopObserverRef
注:RunLoop如果没有这些东西 会直接退出
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
相关类
系统默认注册了5个Mode:(前两个跟最后一个常用)
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是事件源(输入源)
按照官方文档的分类
Port-Based Sources (基于端口,跟其他线程交互,通过内核发布的消息)
Custom Input Sources (自定义)
Cocoa Perform Selector Sources (performSelector...方法)
按照函数调用栈的分类
Source0:非基于Port的
Source1:基于Port的
Source0: event事件,只含有回调,需要先调用CFRunLoopSourceSignal(source),将这个 Source 标记为待处理,然后手动调用 CFRunLoopWakeUp(runloop) 来唤醒 RunLoop。
Source1: 包含了一个 mach_port 和一个回调,被用于通过内核和其他线程相互发送消息,能主动唤醒 RunLoop 的线程。
CFRunLoopTimerRef是基于时间的触发器
基本上说的就是NSTimer(CADisplayLink也是加到RunLoop),它受RunLoop的Mode影响
GCD的定时器不受RunLoop的Mode影响
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
可监听状态
使用
- (void)observer { // 创建observer CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) { NSLog(@"----监听到RunLoop状态发生改变---%zd", activity); }); // 添加观察者:监听RunLoop的状态 CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode); // 释放Observer CFRelease(observer); }
特别注意
/* CF的内存管理(Core Foundation) 1.凡是带有Create、Copy、Retain等字眼的函数,创建出来的对象,都需要在最后做一次release * 比如CFRunLoopObserverCreate 2.release函数:CFRelease(对象); */
RunLoop处理逻辑
官方版
逻辑
注:进入RunLoop前 会判断模式是否为空,为空直接退出。
RunLoop应用
NSTimer
ImageView显示
PerformSelector
常驻线程
自动释放池
- (void)timer { NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES]; // 定时器只运行在NSDefaultRunLoopMode下,一旦RunLoop进入其他模式,这个定时器就不会工作 // [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode]; // 定时器只运行在UITrackingRunLoopMode下,一旦RunLoop进入其他模式,这个定时器就不会工作 // [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode]; // 定时器会跑在标记为common modes的模式下 // 标记为common modes的模式:UITrackingRunLoopMode和NSDefaultRunLoopMode兼容 [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes]; } - (void)timer2 { // 调用了scheduledTimer返回的定时器,已经自动被添加到当前runLoop中,而且是NSDefaultRunLoopMode NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES]; // 修改模式 [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes]; }
拖拽时模式由NSDefaultRunLoopMode 进入 UITrackingRunLoopMode
此时如下图: NSTimer 不再响应图片停止轮播
NSDefaultRunLoopMode模式
NSRunLoopCommonModes 模式下两种模式都可运行
此时如下图: NSTimer 在两个模式下都可正常运行
需求:当用户在拖拽时(UI交互时)不显示图片,拖拽完成时显示图片
方法1 监听UIScrollerView滚动 (通过UIScrollViewDelegate监听,此处不再举例)
方法2 RunLoop 设置运行模式
// 只在NSDefaultRunLoopMode模式下显示图片 [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"placeholder"] afterDelay:3.0 inModes:@[NSDefaultRunLoopMode]];
PerformSelector
inModes:设置运行模式
应用场景:经常在后台进行耗时操作,如:监控联网状态,扫描沙盒等 不希望线程处理完事件就销毁,保持常驻状态
开启
- (void)run { //addPort:添加端口(就是source) forMode:设置模式 [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode]; //启动RunLoop [[NSRunLoop currentRunLoop] run]; /* //另外两种启动方式 [NSDate distantFuture]:遥远的未来 这种写法跟上面的run是一个意思 [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]]; 不设置模式 [[NSRunLoop currentRunLoop] runUntilDate:[NSDate distantFuture]]; */ }
退出-退出当前线程
[NSThread exit];
优点:退出RunLoop比较方便-定义个标记 while(flag){...}
- (void)run { while (1) { [[NSRunLoop currentRunLoop] run]; } }
在休眠前(kCFRunLoopBeforeWaiting)进行释放,处理事件前创建释放池,中间创建的对象会放入释放池
特别注意: 在启动RunLoop之前建议用 @autoreleasepool {...}包裹
意义:创建一个大释放池,释放{}期间创建的临时对象,一般好的框架的作者都会这么做
- (void)execute { @autoreleasepool { NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES]; [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode]; [[NSRunLoop currentRunLoop] run]; } }
以后为了增加用户体验 在用户UI交互的时候 不做事件处理 我们可以把需要做的操作放到NSDefaultRunLoopMode
一般的NSTimer定时器因为受到RunLoop,会存在时间不准时的情况.
上文有提到GCD不受RunLoop影响,下面简单的说一下它的使用
/** 定时器(这里不用带*,因为dispatch_source_t就是个类,内部已经包含了*) */ @property (nonatomic, strong) dispatch_source_t timer; int count = 0; - (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event { // 获得队列 // dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); // 创建一个定时器(dispatch_source_t本质还是个OC对象) self.timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue); // 设置定时器的各种属性(几时开始任务,每隔多长时间执行一次) // GCD的时间参数,一般是纳秒 NSEC_PER_SEC(1秒 == 10的9次方纳秒) // 何时开始执行第一个任务 // dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 3.0 * NSEC_PER_SEC) 比当前时间晚3秒 dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC)); uint64_t interval = (uint64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC); dispatch_source_set_timer(self.timer, start, interval, 0); // 设置回调 dispatch_source_set_event_handler(self.timer, ^{ NSLog(@"------------%@", [NSThread currentThread]); count++; // if (count == 4) { // // 取消定时器 // dispatch_cancel(self.timer); // self.timer = nil; // } }); // 启动定时器 dispatch_resume(self.timer); }
RunLoop面试题
经常会有喜欢装B的面试官,面试的时候就喜欢问RunLoop,其实他真的会吗? 说不定他自己都不太理解
下面我对有关RunLoop的面试做一个简单的总结,也算是对全文一个总结
从字面上看: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的处理各种任务(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需要手动启动(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Soure、Timer、Observer,那么就直接退出RunLoop
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)
之前发布的文章写得不是很完整,我又花了两天时间重新做了梳理,还有什么不足之处,欢迎大家指出,我会第一时间更新.
感谢 @Delpan 提出的宝贵意见,文章已经增加了source0/source1的解释