-
👉 上一节 ，详细介绍了
weak、strong、强引用的解决方案。本节，我们将介绍:
- autorelease自动释放池
- runloop
准备工作:
- 可编译的
objc4-781源码: https://www.jianshu.com/p/45dc31d91000- runloop源码： https://opensource.apple.com/tarballs/CF/
1.autorelease自动释放池
-
autorelease自动释放池：自动管理作用域内对象引用计数的池子。
面试题1：
临时变量什么时候释放？
面试题2：简述自动释放池原理
面试题3：自动释放池能否嵌套使用？
1.1 初探autorelease
-
APP的入口函数main，包含了@autoreleasepool:
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
}
return 0;
}
- 使用
clang将main.m编译后输出main.cpp，在cpp文件中，可以看到：
image.png
@autoreleasepool在编译期转化为了__AtAutoreleasePool结构体。__AtAutoreleasePool的构造函数创建了自动释放池对象__AtAutoreleasePool的析构函数释放了自动释放池对象
- 仿
__AtAutoreleasePool实现一个构造和析构函数，观察生命周期:
image.png
利用
结构体的构造和析构函数，有效的匹配作用域。
1.2 源码分析
- 定位源码： (
libobjc库)
在
main.m文件的@autoreleasepool处加上断点，打开汇编模式，运行代码:
image.png加入
objc_autoreleasePoolPush符号断点，运行代码，发现源码在libobjc库
image.png
- 打开
objc4源码，搜索objc_autoreleasePoolPush：
image.png
1.2.1 自动释放池结构
1.2.2 push自动释放池
1.2.3 pop自动释放池
1.3 代码验证：
必须在
MRC环境下，才可以使用autorelease
image.png
#import <objc/runtime.h>
#import <malloc/malloc.h>
// 声明外部实现
extern void _objc_autoreleasePoolPrint(void);
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
for (int i = 0 ; i<505; i++) {
NSObject * objc = [[NSObject alloc] autorelease];
}
// 打印自动释放池的结构信息
_objc_autoreleasePoolPrint();
}
return 0;
}
-
打印结果：
image.png
image.png 数据较多，只截取了
第一页开头和第二页数据
1.4 autorelease的嵌套
#import <objc/runtime.h>
#import <malloc/malloc.h>
// 声明外部实现
extern void _objc_autoreleasePoolPrint(void);
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
for (int i = 0 ; i<5; i++) {
NSObject * objc = [[NSObject alloc] autorelease];
}
@autoreleasepool {
for (int i = 0 ; i<3; i++) {
NSObject * objc = [[NSObject alloc] autorelease];
}
// 打印自动释放池的结构信息
_objc_autoreleasePoolPrint();
printf("\n-----------------------------\n");
}
// 打印自动释放池的结构信息
_objc_autoreleasePoolPrint();
}
return 0;
}
autoRelease的嵌套，并没有在结构上进行嵌套。而是利用哨兵的作用，直接多插入一个哨兵。- 因为每次
遇到哨兵(pop出栈时)，都表示一个autorelease可释放
2. runloop
【前言】
关于runloop，我看了一些资料，越看越把我看晕。 停下来稍微理一下。
（ps：runloop版本号是我虚构的，辅助理解）
【使命】
runloop的官方文档是在thread线程板块中，他只是线程的一个辅助方式。很简单的理解：一个
线程，我们创建后，执行完任务，它就释放了。 那每次使用，我都这样创建->执行->释放，岂不是很麻烦？我也不知道我啥时候会用到，我就
希望有一个线程，在我需要在这个线程执行任务的时候，直接把任务丢过去就可以了。很开心，runloop满足你。【实现】
runloop，顾名思义，就是一个(run)运行(loop)循环。它的作用上面说了，就是让线程一直保持可用状态(保活)，如何保持一直在线？
第一想法是，给个do-while(1)循环，循环内可以接受外部函数，我们每次要执行任务时，给他一个函数就可以了。聪明！runloop1.0版本已经被你开发了👍。【小结】
runloop，本身就是一个函数，函数内创建do-while循环，一直持有着当前线程(在哪个线程调用它，它就一直持有着哪个线程)。【优化】按照上面使用
do-while(1)循环，我们会发现cpu在激增，因为它一直在运行。那有人就有想法了，能不能我需要的时候它就运行，我不用的时候，它就休息，不要占用我的cpu资源。我真不想要这个线程的时候，线程和循环都给我销毁。可以不可以呀？
要求挺多呀，但挺合理的。😂 于是runloop2.0版本满足你😃。【第一个要求：支持
销毁】
runloop给do-while加上条件，你不要了就把这条件设置为不满足就OK啦。【第二个要求：支持
休眠和唤醒】首先，
runloop得知道它到底还有没有没干完的活。怎么界定呢？ 简单，runloop列个业务清单，打今儿起，我就只接这几种业务，做完了会回调你。(像不像去抽血，1，2，3号抽血，请在4，5，6窗口等结果。血液检测完了，你就可以拿到结果了 😂)。 如果所有业务都处理完了，就进入休眠状态（没活了可以玩会手机，休息下）那
啥时候唤醒？怎么被唤醒呢？
runloop直接使用系统内核的mach port的消息机制mach_msg()，当接收业务时，系统会(通过source1)直接唤醒runloop，去执行现在当前接收到的任务。
每一次循环，都会查询活有没有干完，有没有其他活在排队。没有了就休息。收到系统消息就接着干活。总之，目前我就是这么
理解runloop的，总结一下：
- 作用：为
线程保活(所以一个线程一个runloop，一一对应)- 实现：
线程内的一个函数，弄个do-while循环让这个线程一直在线。可以处理几类事务并回调处理结果。支持休眠和被唤醒，也支持销毁。
相关链接：
👉 RunLoop 官方文档
👉 逻辑教育kody老师的公开课
👉 ibireme大神的Runloop分析
👉 RunLoop 源码阅读
- 至此，我想你
内心对runloop已经有了一个大体认知。
（一开始就一头扎进源码的我，可没这么幸运😂）
- 现在，我们来
正式了解runloop：
2.1 runloop是什么
runloop：
- 使用一个
循环，保持程序的持续运行；
一个线程对应一个runloop，负责处理APP中各种事件（触摸、定时器、performSelector）
节省cpu资源。(无任务时自动休眠，被唤醒后继续工作)
-
经典runloop流程图：
image.png
2.1.1 runloop的循环
-
简单循环案例，会占用cpu。
image.png -
runloop的循环，闲时不会占用cpu。
(app启动就会启动主线程，主线程内就维持着一个runloop，一直给程序保活。)
image.png -
我们下载runloop源码，将
CFRunLoop.c和CFRunLoop.h文件拖入demo文件夹，搜索void CFRunloopRun:
image.png 发现
runloop的[do-while]循环在stop或finished时，会结束。
ps:
验证了runloop1.0到2.0的过渡😃
2.2 runloop线程保活
上面我们说了，一个runloop对应一个线程，作用就是线程保活：
2.2.1 原始线程（用完即销毁）：
//MARK: - HTThread
// 继承NSThread，为了打印dealloc - 线程释放
@interface HTThread : NSThread
@end
@implementation HTThread
-(void)dealloc{ NSLog(@"%@ %s",[HTThread currentThread].name,__func__); }
@end
//MARK: - ViewController
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 1. 调用完，直接销毁
HTThread * thread = [[HTThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(threadTest) object:nil];
thread.name = @"ht_Thread";
[thread start];
}
- (void)threadTest {
NSLog(@"%@ %s",[NSThread currentThread].name, __func__);
}
@end
- 可以看到，名为
ht_thread的线程，执行完任务（threadTest函数）后，就被销毁了。
2.2.2 runloop线程保活：
@interface HTThread : NSThread
@end
@implementation HTThread
-(void)dealloc{ NSLog(@"%@ %s",[HTThread currentThread].name,__func__); }
@end
//MARK: -ViewController
@interface ViewController ()
@property(nonatomic, strong) HTThread * thread;
@property(nonatomic, strong) NSRunLoop * runloop; // 常驻线程
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
[self createThread];
}
- (void)createThread {
_thread = [[HTThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(threadTest) object:nil];
_thread.name = @"ht_Thread";
[_thread start];
}
- (void)threadTest {
NSLog(@"%@ %s",[NSThread currentThread].name, __func__);
// @autoreleasepool 对子线程中的临时变量做优化管理。更高效利用空间
@autoreleasepool {
// 使用runloop对当前线程保活(当前`threadTest`函数是在`ht_Thread`线程内执行)
_runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
[_runloop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
// 处理主线程，其他线程都需要手动开启runloop （run内绑定了线程与runloop的关系）
[_runloop run];
}
// runloop没被释放，就到不来这一行。threadTest函数也一直不会结束
NSLog(@"runloop释放了 %@ %s",[NSThread currentThread].name, __func__);
}
- (void)threadTask {
NSLog(@"%@ %s",[NSThread currentThread].name, __func__);
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
// 点击，让_thread线程执行任务（`threadTask`函数）
// 如果疑惑_thread是被self强持有，本身就可执行的话。 可手动注释`@autoreleasepool`内部代码。再点击检验。会发现崩溃了。
// 因为虽然_thread在，但是没法让它为你工作，runloop是可以帮你管理_thread并让它为你工作的。
[self performSelector:@selector(threadTask) onThread:_thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
}
@end
-
runloop成功的实现了线程保活。（我想用的时候，都可以用）
image.png
2.3 runloop的读取
-
runloop的读取，支持2种方式：
主线程获取（CFRunLoopGetMain） 和当前线程获取（CFRunLoopGetCurre）。内部调用_CFRunLoopGet0函数。
image.png
总结：
主线程是static全局唯一的，第一次获取时创建。线程不存在，默认使用主线程，并返回主线程的runloop首次访问，会创建全局唯一的__CFRunLoops字典。key为线程，value为runloop。
(线程与runloop是一一对应)- 每次
优先从__CFRunLoops字典中，通过key(线程)，获取value(runloop)。- 如果
runloop不存在，就创建线程对应的runloop，并更新__CFRunLoops字典对应值。- 更新
TSD（线程私有存储），记录runloop。- 返回
runloop
面试题: runLoop与线程的关系
一一对应关系。由全局Runloop字典进行记录，其中key为线程，value为runloop。
2.4 runloop的创建
总结：
- 以
__CFRunLoop为模板，创建Runloop结构体对象属性的初始化赋值Mode的获取：
- 如果通过
__kCFRunLoopModeTypeID读取到Modes，并且Modes中存在kCFRunLoopDefaultMode，就直接返回找到的Mode。- 否则，
创建一个Mode，加入modes中。返回Mode。
拓展：
runLoop本质是__CFRunLoop格式的结构体。记录
线程锁，port唤醒端口，所在线程、所有标记为Common的Mode、加入CommonMode的item事务、当前Mode和所有Modeimage.png
- 理解
commonModes和modes:
image.png
2.5 runloop的运行原理
- 看完源码后，
runloop的运行周期，唤醒方式都十分清晰了。现在奉上经典的Runloop流程图：
image.png
补充说明:
【最外层流程】
kCFRunLoopEntry进入循环 (发通知)
->__CFRunLoopRun运行循环
->kCFRunLoopExit退出循环(发通知)【循环内部】
kCFRunLoopBeforeTimers即将处理Timer(发通知)
->kCFRunLoopBeforeSources即将处理Sources0(发通知)
（__CFRunLoopDoBlocks处理Blocks）
->__CFRunLoopDoSources0处理Sources0
（__CFRunLoopDoBlocks处理Blocks）
->__CFRunLoopServiceMachPort: 监听Port端口消息（source1），有消息就跳转handle_msg
->kCFRunLoopBeforeWaiting: 将进入休眠 (发通知)
进入休眠，等待唤醒 （内部的Timer到期、gcd都可唤醒）
->线程被唤醒， (发通知)3.【handle_msg】处理消息:
- 被Timers唤醒（
CFRUNLOOP_WAKEUP_FOR_TIMER）：__CFRunLoopDoTimers(发通知)- 被gcd唤醒（
CFRUNLOOP_WAKEUP_FOR_DISPATCH）：__CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__（发通知）- 被source唤醒（
CFRUNLOOP_WAKEUP_FOR_SOURCE）：__CFRunLoopDoSource1
（__CFRunLoopDoBlocks处理Blocks）- 检查
stop或finish
Timer、dispatch、source等回调函数：
// main dispatch queue __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__ // __CFRunLoopDoObservers __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__ // __CFRunLoopDoBlocks __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_BLOCK__ // __CFRunLoopDoSources0 __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__ // __CFRunLoopDoSource1 __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE1_PERFORM_FUNCTION__ // __CFRunLoopDoTimers __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_TIMER_CALLBACK_FUNCTION__在执行
回调Block前，我们可以在堆栈中看到上述回调函数。
- 回调函数检验：
（每次触发TouchBegin时，所在线程的runloop都会调用__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION__函数）
image.png
至此，完成了runloop的基础探索。
