iOS开发之Runloop和Runtime
RunLoop
对于一个iOS开发者，如果你的水平只是停留在会用API的级别，那说明你与大神还是慢慢长路，本文章大家一块学习一些深层次的东西，RunLoop和Runtime。Runloop官方文档
你肯定写过一个按钮点击事件，点击界面上的一个按钮，这个时候就会有对应的按钮响应事件发生。给我们的感觉就像应用一直处于随时待命的状态，在没人操作的时候它一直在休息，在让它干活的时候，它就能立刻响应。其实，这就是run loop的功劳。
Runloo的作用
- 保持程序的持续运行，保持线程的持续运行，并接受用户输入。
- 处理app中的各种事件（AutoreleasePool、事件响应、手势识别、界面更新、定时器、PerformSelecter、关于GCD、关于网络请求）
- 调用解耦（Message Queue）
- 节省CPU资源,提高程序性能:该做事时做事,该休息时休息
RunLoop与线程
- 每个线程（包括主线程）都有一个对应的RunLoop对象
- 我们并不能自己创建Runloop对象，但是可以获取到系统提供的RunLoop对象
- 主线程的RunLoop默认是启动的，用于接收各种输入sources;其他线程的RunLoop默认是没有启动的，如果你需要更多的线程交互则可以手动配置和启动
- RunLoop在第一次获取时由系统自动创建,在线程结束时销毁
Runloop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，只能制定其中一个Mode，这个Mode被称作CurrentMode
- 如果需要切换Mode，只能退出Loop，再从新指定一个Mode进入系统默认模式
系统默认注册了5个mode：
- NSDefaultRunLoopMode：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
- NSRunLoopCommonModes: 这是一个占位用的Mode，不是一种真正的Mode。可以看成模式组,默认情况下包括了NSDefaultRunLoopMode,UITrackingRunLoopMode)两种模式.
RunLoop对象
iOS中有2套API来访问和使用RunLoop，
1. Foundation
获取当前线程的RunLoop对象
[NSRunLoop currentRunLoop]
获取主线程的RunLoop对象
[NSRunLoop mainRunLoop]2.Core Foundation
获取当前线程的RunLoop对象
CFRunLoopGetCurrent()
获取主线程的RunLoop对象
CFRunLoopGetMain()/**
*
1:Runloop和线程的关系：
1：一一对应,主线程的runloop已经默认创建,但是子线程的需要手动创建：创建子线程的runloop：
NSRunLoop *run = [NSRunLoop currentRunLoop];
currentRunLoop懒加载的,在同一个子线程中创建多个runloop，则返回的都是同一个对象，因为其是懒加载模式的 2：在runloop中有多个运行模式,但是runloop只能选择一种模式运行，mode里面至少要有一个timer或者是source
2：
1.获得主线程对应的runloop：
NSRunLoop *mainRunLoop = [NSRunLoop mainRunLoop];
2：获得当前线程对应的runLoop：
NSRunLoop *currentRunLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
3：CFRunLoop：
1：获得主线程对应的runloop：
CFRunLoopGetMain()
2：获得当前线程对应的runLoop：
CFRunLoopGetCurrent()
*
*/
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
}
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
//1.获得主线程对应的runloop
NSRunLoop *mainRunLoop = [NSRunLoop mainRunLoop];
//2.获得当前线程对应的runLoop
NSRunLoop *currentRunLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
NSLog(@"%p---%p",mainRunLoop,currentRunLoop);
// NSLog(@"%@",mainRunLoop);
//Core
NSLog(@"CFRunLoopGetMain()=%p",CFRunLoopGetMain());
NSLog(@"CFRunLoopGetCurrent()=%p",CFRunLoopGetCurrent());
NSLog(@"mainRunLoop.getCFRunLoop=%p",mainRunLoop.getCFRunLoop);
//Runloop和线程的关系
//一一对应,主线程的runloop已经创建,但是子线程的需要手动创建
NSThread *thread=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
//开启线程
[thread start];
}
//在runloop中有多个运行模式,但是runloop只能选择一种模式运行
//mode里面至少要有一个timer或者是source
-(void)run
{
//如何创建子线程对应的runLoop,currentRunLoop懒加载的
NSLog(@"[NSRunLoop currentRunLoop]=%@",[NSRunLoop currentRunLoop]);
NSLog(@"[NSThread currentThread]---%@",[NSThread currentThread]);
}
- (void)didReceiveMemoryWarning {
[super didReceiveMemoryWarning];
}
RunLoop应用
1.main函数中的RunLoop
#import
#import "AppDelegate.h"
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
}
} UIApplicationMain函数内部就启用了一个RunLoop，所以，UIApplicationMain函数一直没有返回，保持了程序的持续运行。
2.RunLoop与定时器
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
/**
* 1:NSLog(@"%@",[NSRunLoop currentRunLoop]);
打印当前线程的RunLoop，懒加载模式，一条线程对应一个RunLoop对象，有返回，没有创建，主线程的RunLoop默认创建，子线程的RunLoop需要手动创建，[NSRunLoop currentRunLoop]，同一个线程中若是创建多个RunLoop，则返回的都是同一个RunLoop对象，一个RunLoop里会有多个mode运行模式（系统提供了5个），但运行时只能指定一个RunLoop，若是切换RunLoop，则需要退出当前的RunLoop
2：定时器NSTimer问题：1:若是创建定时器用timerWithTimeInterval，则需要手动将定时器添加到NSRunLoop中，指定的运行模式为default，但是如果有滚动事件的时候，定时器就会停止工作。
解决办法：更改NSRunLoop的运行模式，UITrackingRunLoopMode界面追踪，此模式是当只有发生滚动事件的时候才会开启定时器。若是任何时候都会开启定时器： NSRunLoopCommonModes，
NSRunLoopCommonModes = NSDefaultRunLoopMode + UITrackingRunLoopMode
占用,标签,凡是添加到NSRunLoopCommonModes中的事件爱你都会被同时添加到打上commmon标签的运行模式上
3：1：scheduledTimerWithTimeInterval此方法创建的定时器默认加到了NSRunLoop中，并且设置运行模式为默认。
2：若是想在子线程开启NSRunLoop：需要手动开启：NSRunLoop *currentRunloop = [NSRunLoop currentRunLoop];等到线程销毁的时候currentRunloop对象也随即销毁。2：在子线程的定时器，需要手动加入到runloop：不要忘记调用run方法
NSRunLoop *currentRunloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
//该方法内部自动添加到runloop中,并且设置运行模式为默认
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
//开启runloop
[currentRunloop run];
*/
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
[self timer1];
}
-(void)timer1
{
//1.创建定时器
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
// [timer setFireDate:[NSDate distantPast]];
//2.添加定时器到runLoop中,指定runloop的运行模式为NSDefaultRunLoopMode
/*
第一个参数:定时器
第二个参数:runloop的运行模式
*/
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
//UITrackingRunLoopMode:界面追踪
// [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
// NSRunLoopCommonModes = NSDefaultRunLoopMode + UITrackingRunLoopMode
//占用,标签,凡是添加到NSRunLoopCommonModes中的事件爱你都会被同时添加到打上commmon标签的运行模式上
/*
0 : {contents = "UITrackingRunLoopMode"}
2 : {contents = "kCFRunLoopDefaultMode"
*/
// [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
-(void)timer2
{
//该方法内部自动添加到runloop中,并且设置运行模式为默认
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
//开启runloop
NSRunLoop *currentRunloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
[currentRunloop run];
}
-(void)run
{
NSLog(@"run-----%@---%@",[NSThread currentThread],[NSRunLoop currentRunLoop].currentMode);
}
- (void)didReceiveMemoryWarning {
[super didReceiveMemoryWarning];
}
3.ImageView显示
在特定模式下执行某些操作，图片设置与拖拽分别在不同模式
4.常驻线程
某些操作，需要重复开辟子线程，重复开辟内存过于消耗性能，可以设定子线程常驻。
Runtime
runtime简介
- Runtime简称运行时，OC就是运行时机制，也就是在运行时候的一些机制，其中最重要的事消息机制。
- 对于C语言，函数的调用在编译的时候会决定调用哪一个函数
- 对于OC的函数，属于动态动用过程，在编译的时候并不能决定真正调用哪个函数，只有在运行的时候才会根据函数的名称找到对应的函数来调用。
- 事实证明：
- 在编译阶段，OC可以调用任何函数，即使这个函数并未实现，只要声明过就不会报错。
- 在编译阶段，C语言调用未实现的函数就会报错。
runtime作用
发送消息
消息机制原理:对象根据方法编号SEL去映射表查找对应的方法实现
-
- 方法调用的本质就是让对象发送消息
-
- objc_msgSend，只用对象才能发送消息，因此以objc开头。
-
- 使用消息机制前提，必须导入 #import
// 创建person对象
Person *p = [[Person alloc] init];
// 调用对象方法
[p eat];
// 本质：让对象发送消息
objc_msgSend(p, @selector(eat));
// 调用类方法的方式：两种
// 第一种通过类名调用
[Person eat];
// 第二种通过类对象调用
[[Person class] eat];
// 用类名调用类方法，底层会自动把类名转换成类对象调用
// 本质：让类对象发送消息
objc_msgSend([Person class], @selector(eat));交换方法
开发使用场景：系统自带的方法功能不够，给系统自带的方法扩展一些功能，并且保持原有的功能。
方式一.继承系统的类，重写方法。
方式二.使用runtime，交换方法。
#import "ViewController.h"
#import "UIImage+Image.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"123"];
// 1.每次使用,都需要导入头文件
// 2.当一个项目开发太久,使用这个方式不靠谱
[UIImage imageNamed:@"123"];
// imageNamed:
// 实现方法:底层调用xz_imageNamed
// 本质:交换两个方法的实现imageNamed和xz_imageNamed方法
// 调用imageNamed其实就是调用xz_imageNamed
// imageNamed加载图片,并不知道图片是否加载成功
// 以后调用imageNamed的时候,就知道图片是否加载
}
#import "UIImage+Image.h"
#import 动态添加方法
- 开发使用场景：如果一个类方法非常多，加载类到内存的时候也比较耗费资源，需要给每个方法生成映射表，可以使用动态给某个类，添加方法解决。
- 经典面试题：有没有使用performSelector，其实主要想问你有没有动态添加过方法。
// performSelector:动态添加方法
Person *p = [[Person alloc] init];
// 默认person，没有实现eat方法，可以通过performSelector调用，但是会报错
// 动态添加方法就不会报错
// [p performSelector:@selector(eat)];
[p performSelector:@selector(eat:) withObject:@111];#import "Person.h"
#import 给分类添加属性
给一个类声明属性，其实本质就是给这个类添加关联，并不是直接把这个值得内存空间添加到内存空间。
字典转模型：Runtime
- 思路：利用运行时，遍历模型中所有的属性，根据模型的属性名，去字典中查找key，取出对应的值，给模型的属性赋值。
- 步骤：提供一个NSObject分类，专门字典转模型，以后所有模型都可以通过这个分类转。
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 解析Plist文件
NSString *filePath = [[NSBundle mainBundle] pathForResource:@"status.plist" ofType:nil];
NSDictionary *statusDict = [NSDictionary dictionaryWithContentsOfFile:filePath];
// 获取字典数组
NSArray *dictArr = statusDict[@"statuses"];
// 自动生成模型的属性字符串
// [NSObject resolveDict:dictArr[0][@"user"]];
_statuses = [NSMutableArray array];
// 遍历字典数组
for (NSDictionary *dict in dictArr) {
Status *status = [Status modelWithDict:dict];
[_statuses addObject:status];
}
// 测试数据
NSLog(@"%@ %@",_statuses,[_statuses[0] user]);
}
@end
@implementation NSObject (Model)
+ (instancetype)modelWithDict:(NSDictionary *)dict{
// 思路：遍历模型中所有属性-》使用运行时
// 0.创建对应的对象
id objc = [[self alloc] init];
// 1.利用runtime给对象中的成员属性赋值
// class_copyIvarList:获取类中的所有成员属性
// Ivar：成员属性的意思
// 第一个参数：表示获取哪个类中的成员属性
// 第二个参数：表示这个类有多少成员属性，传入一个Int变量地址，会自动给这个变量赋值
// 返回值Ivar *：指的是一个ivar数组，会把所有成员属性放在一个数组中，通过返回的数组就能全部获取到。
/* 类似下面这种写法
Ivar ivar;
Ivar ivar1;
Ivar ivar2;
// 定义一个ivar的数组a
Ivar a[] = {ivar,ivar1,ivar2};
// 用一个Ivar *指针指向数组第一个元素
Ivar *ivarList = a;
// 根据指针访问数组第一个元素
ivarList[0];
*/
unsigned int count;
// 获取类中的所有成员属性
Ivar *ivarList = class_copyIvarList(self, &count);
for (int i = 0; i < count; i++) {
// 根据角标，从数组取出对应的成员属性
Ivar ivar = ivarList[i];
// 获取成员属性名
NSString *name = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getName(ivar)];
// 处理成员属性名->字典中的key
// 从第一个角标开始截取
NSString *key = [name substringFromIndex:1];
// 根据成员属性名去字典中查找对应的value
id value = dict[key];
// 二级转换:如果字典中还有字典，也需要把对应的字典转换成模型
// 判断下value是否是字典
if ([value isKindOfClass:[NSDictionary class]]) {
// 字典转模型
// 获取模型的类对象，调用modelWithDict
// 模型的类名已知，就是成员属性的类型
// 获取成员属性类型
NSString *type = [NSString stringWithUTF8String:ivar_getTypeEncoding(ivar)];
// 生成的是这种@"@\"User\"" 类型 -》 @"User" 在OC字符串中 \" -> "，\是转义的意思，不占用字符
// 裁剪类型字符串
NSRange range = [type rangeOfString:@"\""];
type = [type substringFromIndex:range.location + range.length];
range = [type rangeOfString:@"\""];
// 裁剪到哪个角标，不包括当前角标
type = [type substringToIndex:range.location];
// 根据字符串类名生成类对象
Class modelClass = NSClassFromString(type);
if (modelClass) { // 有对应的模型才需要转
// 把字典转模型
value = [modelClass modelWithDict:value];
}
}
// 三级转换：NSArray中也是字典，把数组中的字典转换成模型.
// 判断值是否是数组
if ([value isKindOfClass:[NSArray class]]) {
// 判断对应类有没有实现字典数组转模型数组的协议
if ([self respondsToSelector:@selector(arrayContainModelClass)]) {
// 转换成id类型，就能调用任何对象的方法
id idSelf = self;
// 获取数组中字典对应的模型
NSString *type = [idSelf arrayContainModelClass][key];
// 生成模型
Class classModel = NSClassFromString(type);
NSMutableArray *arrM = [NSMutableArray array];
// 遍历字典数组，生成模型数组
for (NSDictionary *dict in value) {
// 字典转模型
id model = [classModel modelWithDict:dict];
[arrM addObject:model];
}
// 把模型数组赋值给value
value = arrM;
}
}
if (value) { // 有值，才需要给模型的属性赋值
// 利用KVC给模型中的属性赋值
[objc setValue:value forKey:key];
}
}
return objc;
}
@end