iOS-NSRunLoop

定义


RunLoop是一种消息处理机制,它通过不断循环等待的方式被动接收外部信号,然后处理对应事件。当事件都处理完毕时,它处于一种伪挂起状态,不会消耗系统资源。

RunLoop与线程是一对一的关系,但这并不意味着线程启动时RunLoop对象就创建了。整个App主线程的RunLoop从运行时就创建,可采用mainRunLoop方法获得,但子线程的RunLoop会在你调用currentRunLoop方法时创建,并且一个线程只会创建一个RunLoop对象。

让我们看一段简单的但不太恰当的代码,为什么不恰当后面说。

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSThread * thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(initThread) object:nil];
    [thread start];
    
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self performSelector:@selector(doSomething) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
    });
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self performSelector:@selector(doSomething2) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
    });
}

- (void)initThread
{
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"初始化线程");
        NSRunLoop * runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
        // 让runloop监听一个端口消息,这样runloop就会处于一个有事干的循环,你可以尝试注释掉这行看看结果。
        [runloop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        [runloop run];
        NSLog(@"线程结束");
    }
}

- (void)doSomething
{
    NSLog(@"第一件事");
}

- (void)doSomething2
{
    NSLog(@"第二件事");
}

此时系统输出:

2017-05-10 22:00:49.169 Test[6704:412836] 初始化线程
2017-05-10 22:00:50.268 Test[6704:412836] 第一件事
2017-05-10 22:00:51.365 Test[6704:412836] 第二件事

是的,发现没有,「线程结束」这几个字不会输出,因为RunLoop使线程处于循环待命的状态。

这边提一个事儿,很多文章在介绍不同线程间的通讯时会使用NSMachPort来做示例,但亲测在iOS无效,后来查了一些资料发现这种在iOS5之后就不顶用了。

使用


上面的例子中线程监听了某个端口,并且直接使用[runLoop run]运行会导致一个结果——持有该线程对象的类(比如控制器)无法释放,因为线程停不下来,即使remove了这个端口监听,使用CFRunLoopStop也没用。这也是我比较疑惑的一点,晓得原因的朋友抽空帮我解答一下。

让我们看下NSRunLoop提供的接口:

// 停不下来的循环
- (void)run; 
// 在到达指定日期后停止循环,期间可以处理多个事件,无法临时停止
- (void)runUntilDate:(NSDate *)limitDate;
// 在到达指定日期之前处理了一件事就停止,或者到达指定日期后都没事干就停止,可以用CFRunLoopStop临时停止
- (BOOL)runMode:(NSRunLoopMode)mode beforeDate:(NSDate *)limitDate;

根据这几个接口的性质我们来做第一次改造

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSThread * thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(initThread) object:nil];
    [thread start];
    
    // 立刻执行第一件事,可以尝试注释掉,看看有什么不同
    [self performSelector:@selector(doSomething) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
    
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self performSelector:@selector(doSomething2) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
    });
}

- (void)initThread
{
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"初始化线程");
        NSRunLoop * runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
        [runloop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:5]];
        NSLog(@"线程结束");
    }
}
....

得到系统输出如下,线程在5秒内处理了我指定的2件事,并在5秒后结束了线程,线程被释放。

2017-05-10 23:03:51.313 Test[10246:642945] 初始化线程
2017-05-10 23:03:51.314 Test[10246:642945] 第一件事
2017-05-10 23:03:52.407 Test[10246:642945] 第二件事
2017-05-10 23:03:56.314 Test[10246:642945] 线程结束

注释掉处理的第一件事doSomething,不管是采用3个API中的哪一个都会发现系统直接输出线程结束,第二件事也不会触发:

2017-05-10 23:07:46.040 Test[10450:657177] 初始化线程
2017-05-10 23:07:46.040 Test[10450:657177] 线程结束

看了下CFRunLoop的具体流程代码,我认为应该是因为在调用run的api之后,它直接循环了一次,然后觉得已经没事干了所以就直接停止了loop,而不是等待5秒后才结束。因此在线程start后需要立即执行一个事件使得runloop可以进入挂起待命。

__CFRunLoopModeIsEmpty(runloop, currentMode) 

当你希望有一条线程持续处于待命状态,并且不会因为无限循环导致类对象无法释放,那么我们来进行第二次改造:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.stop = NO;
    
    NSThread * thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(initThread) object:nil];
    [thread start];
    
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self performSelector:@selector(doSomething) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
    });
    
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self performSelector:@selector(doSomething2) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
    });
}

- (void)viewWillDisappear:(BOOL)animated
{
    [super viewWillDisappear:animated];
    self.stop = YES;
}

- (void)initThread
{
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"初始化线程");
        do {
            [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:0.1]];
        } while (!self.stop);
        NSLog(@"线程结束");
    }
}
....

在这次的例子中,我们使用了do...while循环来控制loop。每一次loop超时时间未0.1秒,即0.1秒时间内没接收到事件就结束本次loop,如果接收到事件,那么处理完事件时也会结束本次loop。

采用这种方式的好处是,我们可以改变loop的运行模式mode,并且每个loop不会持续太长时间,当stop=YES时,线程能立刻释放(如果没有被某个耗时事件卡住的话)。

由于NSRunLoop不是线程安全的,因此在设计的时候可以使用锁控制,或者采用CFRunLoop的写法,CFRunLoop是线程安全的。


未完待续...

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