iOS RunLoop理解

一、概念
RunLoop，顾名思义，叫做运行循环。它是在程序运行过程中循环做一些事情，它的内部就是do-while循环，在这个循环内部不断地处理各种任务。一个线程对应一个RunLoop，基本作用就是保持程序的持续运行；处理APP的各种事件；通过runloop有事运行没事休息，节省CPU资源提高程序性能。runloop在第一次获取时由系统自动创建，在线程结束时销毁。

二、应用范畴
1、定时器（Timer）、PerformSelector
2、GCD Async Main Queue
3、事件响应、手势识别、界面刷新
4、网络请求
5、AutoreleasePool

三、RunLoop对象
iOS中有2套API来访问和使用RunLoop：
1、Foundation：NSRunLoop（基于OC）
2、Core Foundation：CFRunLoopRef（基于C）
NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表着RunLoop对象。NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一层OC包装，CFRunLoopRef是开源的

四、runloop与线程之间的关系
1、每条线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象
2、RunLoop保存在一个全局的Dictionary里，线程作为key，RunLoop作为value
3、线程刚创建时并没有RunLoop对象，RunLoop会在第一次获取它时创建
4、RunLoop会在线程结束时销毁
5、主线程的RunLoop已经自动获取（创建），子线程默认没有开启RunLoop

获取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

五、CFRunLoopModeRef
常见的2种Mode
1、kCFRunLoopDefaultMode（NSDefaultRunLoopMode）：App的默认Mode，通常主线程是在这个Mode下运行
2、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

CFRunLoopObserverRef的状态

添加Observer监听RunLoop的所有状态
CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(kCFAllocatorDefault, kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
       switch (activity) {
        case kCFRunLoopEntry:
            NSLog(@"kCFRunLoopEntry");
            break;
        case kCFRunLoopBeforeTimers:
            NSLog(@"kCFRunLoopBeforeTimers");
            break;
        case kCFRunLoopBeforeSources:
            NSLog(@"kCFRunLoopBeforeSources");
            break;
        case kCFRunLoopBeforeWaiting:
            NSLog(@"kCFRunLoopBeforeWaiting");
            break;
        case kCFRunLoopAfterWaiting:
            NSLog(@"kCFRunLoopAfterWaiting");
            break;
        case kCFRunLoopExit:
            NSLog(@"kCFRunLoopExit");
            break;
        default:
            break;
   });
    // 添加Observer到RunLoop中
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetMain(), observer, kCFRunLoopCommonModes);
    // 释放
    CFRelease(observer);

RunLoop的运行流程

runloop休眠的实现原理？ 或者说 runloop是怎样做到有事运行，没事休息的？
Answer：程序在运行时，没有消息需要处理的时候，休眠以避免资源占用，具体步骤就是从用户态调用mach_msg()方法到内核态，这个方法能做到没有消息就让线程休眠，有消息就唤醒线程，状态从内核态->用户态。应用程序一般运行在用户态上面，当发生系统调用，需要一些底层API的话，是运行在内核态的。同时用户态的有些内容可以对内核态进行一些线程的调度和管理，包括进程间的通信。

NSTimer为什么会不准？如何解决？
Answer：影响NSTimer不准的原因有两个：
1、NSTimer加载在main runloop中，模式是NSDefaultRunLoopMode，main负责所有主线程事件，例如UI界面的操作和运算，这样在同一个runloop中Timer会产生阻塞。
2、模式的改变。主线程的RunLoop中有两个预置的Mode：KCFRunLoopDefaultMode和UITrackingRunLoopMode。当创建一个Timer并加到defaultMode时Timer会得到重复回调，但此时滑动一个scrollView时，RunLoop会将mode切换为TrackingRunLoopMode，这时Timer就不会被回调，并且也不会影响到滑动操作。所以会影响到不准的情况。
PS：DefaultMode是APP平时所处的状态，trackingRunLoopMode是追踪scrollView滑动时的状态。
解决办法一：
1、在主线中进行NSTimer操作，但是将NSTimer实例添加到main runloop的特定mode中，避免被复杂运算操作或者UI界面刷新所干扰。
NSRunLoopCommonModes：它并不是一个真的模式，只是一个标记。defaultModel和tracking类型的模式有这个标记。当timer中选择CommonModes时，那么标记为common的模式都可以有效（即DefaultMode和TrackingRunMode）。

//timerWithTimeInterval：只是创建一个定时器
//ScheduledTimerWithTimeInterval:定制一个定时到defaultModel
self.timer = [NSTimer timerWithTimeInterval: 1 large: self selector: @selector(showTimer) userInfo:nil repeats: YES];
//添加到CommonModes
[[NSRunLoop currentRunloop]addTimer: self.timer forMode: NSRunLoopCommonModes];

2、在子线程中进行NSTimer的操作，再在主线程中修改UI界面显示操作结果

-（void） timerMethod {
    NSThread * thread = [[NSThread alloc] initWithTarge: self selector:@selector(newThread) object: nil];
    [thread start];
}
- (void )newThread {
@autoreleasepool
    {
    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval: 1.0 large: self selector: @selector(showTime) userInfo: nil repeats: YES];
    [[NSRunLoop currentRunloop] run];
    }

解决办法二：
使用GCD：DispatchSource.makeTimerSoucre