iOS-多线程 RunLoop

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
int main(int argc, char * argv[]) {
NSLog(@"execute main function");
return 0;
}

• 没有RunLoop的情况下
• 第3行后程序就结束了

如果有了RunLoop
int main(int argc, char * argv[]) {
BOOL running = YES;
do {
// 执行各种任务，处理各种事件
// ......
} while (running);
return 0;
}

• 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

  int main(int argc, char * argv[]) {
  @autoreleasepool{
         return UIApplicationMain(argc,argv,nil,NSStringFromClass([AppDelegate class]));
      }
  }

• 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官方处理逻辑方式

Run Loop的事件队列
每次运行Run Loop，线程的Run Loop对会自动处理之前未处理的消息，并通知相关的观察者。具体的顺序如下：
1.通知观察者Run Loop已经启动
2.通知观察者任何即将要开始的定时器
3.通知观察者任何即将要启动的非基于端口的源
4.启动任何准备好的非基于端口的源
5.如果基于端口的源准备好并处于等待状态，立即启动；并进入步骤9
6.通知观察者线程进入休眠
7.将线程置于休眠直至下列任一事件发生：

• 某一事件到达基于端口的源
• 定时器的启动
• Run Loop设置的时间已经超时
• Run Loop被显示唤醒

8.通知观察者线程即将被唤醒
9.处理未处理的事件

• 如果用户定义的定时器启动，处理定时器事件并重启Run Loop。再转入步骤2
• 如果输入源启动，传递相应的消息
• 如果Run Loop被显示唤醒而且时间还没有超时，重启Run Loop。再转入步骤2

10.通知观察者Run Loop结束