RunLoop的基本理解和应用

ios中的runloop简而言之就是一个管理线程的对象,想一下, 我们开发的App为什么能在不被杀死的情况下可以响应用户的事件,比如我们点击一个按钮,程序就会响应一些事件,程序后面做了什么呢(抛开事件响和事件传递)? 这后面就是runloop的功劳;runloop通过do-while循环保持程序持续进行,以便接受用户输入以及调度处理事件(触摸、定时器、Selector),有事件处理,无事件休眠,直至达到退出条件,已达到节省CPU资源、提高程序性能:该做事的时候做事,该休息的时候休息。

程序入口main.m里面的实现代码虽然很简洁,其实UIApplication默认注册了一个runloop,我们可以通过clang命令查看一下:

main.m 

下面我们来看一下runloop的工作原理:


runloop工作原理


runloop内部逻辑

通过上图我们可以看到,runloop接受两种事件源:

(1).input Source: 用来投递异步消息,通常消息来自另外的线程或者程序。在接收到消息并调用程序指定方法时,线程中对应的NSRunLoop对象会通过执行runUntilDate:方法来退出.

(2).Timer Source:用来投递timer事件(Schedule或者Repeat)中的同步消息。在处理消息时,并不会退出Run Loop.

另外,从函数调用栈的形式来划分,runloop接受两种事件源:

(1)souce0:用户输入事件(比如用户UI处理)

(2)source1:和iOS设备硬件打交道或者一些系统事件(基于mach port)

如下图所示:


source0

这里还有一个重要的概念:observer观察者,用以监听runloop的运行状态和过程,就比如runloop进入休眠状态,observer就可以获取到runloop的状态:


CFRunloopObserverRef观察者

那么线程和runloop究竟是什么关系呢? 我们看下图:


线程和runloop关系

从上图我们可以看到,一条线程对应一个runloop,但是一个runloop可以有对个mode,一个mode可以接受N个源,这里有个很重要的名词:mode模式,

runloop有下可以有多个模式,但是同一时间只能有一个模式在运行;

常用的模式有以下3种:

1) NSDefaultRunLoopMode: 大多数工作中默认的运行方式。

2) UITrackingRunLoopMode: 使用这个Mode去跟踪来自用户交互的事件(比如UITableView上下滑动)。

3) NSRunLoopCommonModes: 这是一个伪模式,其为一组run loop mode的集合。如果将Input source加入此模式,意味着关联Input source到Common Modes中包含的所有模式下。在iOS系统中NSRunLoopCommonMode包含NSDefaultRunLoopMode、UITrackingRunLoopMode.

runloop运行在某一指定模式下,就意味着input源或者time源只能在该模式下运行,

Run Loop 事件队列

Run Loop本质是一个处理事件源的循环。我们对Run Loop的运行时具有控制权,如果当前没有时间发生,Run Loop会让当前线程进入睡眠模式,来减轻CPU压力。如果有事件发生,Run Loop就处理事件并通知相关的Observer。具体的顺序如下:

1) Run Loop进入的时候,会通知Observer

2) Timer即将被触发时,会通知Observer

3) 有其它非Port-Based Input Source即将被触发时,会通知Observer

4) 启动非Port-Based Input Source的事件源

5) 如果基于Port的Input Source事件源即将触发时,立即处理该事件,并跳转到9

6) 通知Observer当前线程进入睡眠状态

7) 将线程置入睡眠状态直到有以下事件发生:1. Port-Based Input Source被触发。2.Timer被触发。 3.Run Loop设置的时间已经超时。 4.Run Loop被显示唤醒。

8) 通知Observer线程将要被唤醒

9) 处理被触发的事件:1. 如果是用户自定义的Timer,处理Timer事件后重启Run Loop并直接进入步骤2。 2.如果线程被显示唤醒又没有超时,那么进入步骤2。 3.如果是其他Input Source事件源有事件发生,直接传递这个消息。

10) 通知Observer Run Loop结束,Run Loop退出。

那么runloop在开发中具体有什么作用呢?答案是很有作用,

像比如可以开一条常驻线程进行一些监控操作(像比如AFNetworking的监控网络状态就是运用了runloop):


至此,我个人对于runloop的理解就是这样,属于比较浅显的,后续学习深入理解再写出来,妥妥的!

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