iOS Runloop理解

什么是runloop？

runloop是iOS中用来处理事务和输入事件的一种循环机制，可以让线程在有事务的时候保持活跃，没事的时候保持休眠，从而节省系统资源消耗。

每个线程在创建后，都有对应的runloop对象，主线程的runloop系统默认启动，其余线程的runloop需要手动启动。

runloop接收2种事件源，input source和timer source，input source触发的是异步处理事件，timer触发同步处理。

runloop.png

runloop的几种模式
Default：多数情况下应该用这种模式
Connection：很少使用
Modal：Cocoa uses this mode to identify events intended for modal panels
Event tracking：Cocoa uses this mode to restrict incoming events during mouse-dragging loops and other sorts of user interface tracking loops
Common modes：几种模式的集合，包含 default, modal, and event tracking modes

input source

主要分两类

1. Port-based input sources monitor your application’s Mach ports.
2. Custom input sources monitor custom sources of events。

Source有两个版本：Source0 和 Source1
source1基本就是系统事件，source0基本就是应用层事件。
• Source1 :基于mach_Port的,来自系统内核或者其他进程或线程的事件，可以主动唤醒休眠中的RunLoop（iOS里进程间通信开发过程中我们一般不主动使用）。mach_port大家就理解成进程间相互发送消息的一种机制就好。
• Source0 ：非基于Port的 处理事件，什么叫非基于Port的呢？就是说你这个消息不是其他进程或者内核直接发送给你的。

timer source

主要是定时器timer，timer可能延时，原因是有可能在设定的时间间隔到达时，runloop在处理别的事件，或者未处于相应mode，如果延时超过一次时间间隔，到下次触发时，只会响应一次。

为runloop添加观察者

可以为以下runloop相关事件添加观察

• The entrance to the run loop.
• When the run loop is about to process a timer.
• When the run loop is about to process an input source.
• When the run loop is about to go to sleep.
• When the run loop has woken up, but before it has processed the event that woke it up.
• The exit from the run loop.

观察者可以设置为单次触发和多次触发，单次触发的会在触发后自动移除，多次触发的需要手动移除。

when to use

主线程的runloop默认开启，通常我们不用主动使用，通常在子线程中，遇到下列情况，可以考虑使用runloop。

• Use ports or custom input sources to communicate with other threads.
• Use timers on the thread.
• Use any of the performSelector… methods in a Cocoa application.
• Keep the thread around to perform periodic tasks。（使线程做周期性的工作）

子线程中的runloop若想持续存活，需要有input source，可以为其添加timer，周期触发，也可以添加input source。

Starting the run loop is necessary only for the secondary threads in your application. A run loop must have at least one input source or timer to monitor. If one is not attached, the run loop exits immediately.

start the run loop

只有在非主线程才有开启runloop的需要。必须有input source或者timer
3种方式去start runloop

• Unconditionally
• With a set time limit
• In a particular mode

Unconditionally：无条件开启，这种方式没办法指定自定义的mode，退出的唯一办法是kill runloop。
With a set time limit：设置一个超时时间，时间到期前runloop一直存活，可以在每次处理完一个event后exit，然后重启。
In a particular mode：指定runloop在某种特定mode下运行。

Exiting the Run Loop

两种方式

• Configure the run loop to run with a timeout value
• Tell the run loop to stop
  显示调用 CFRunLoopStop退出runloop。

注意：不建议通过移除input source或者timer，因为有些系统添加的input source对开发者来说是透明的，可能无法手动移除。

线程安全

对于Core Foundation中的runloop对象来说，是线程安全的，可以在任何线程调用，但是如果改变runloop的相关配置，仍然建议在runloop所在线程进行更改。
Cocoa中的runloop对象不是线程安全的，因此必须在runloop所在线程对runloop进行额外的操作。

添加source

timer source

1. 在主线程的runloop中添加timer
   因为主线程的runloop是默认开启的，所以timer添加后会持续触发。

let futureDate = Date.init(timeIntervalSinceNow: 1)
let timer = Timer.init(fireAt: futureDate, interval: 1, target: self, selector: #selector(test), userInfo: nil, repeats: true)
timer.fire()
//这种方式创建的timer不会自动加到runloop,需要手动添加
RunLoop.current.add(timer, forMode: RunLoop.Mode.default)
//这种方式的timer会自动添加到runloop
let timer2 = Timer.scheduledTimer(timeInterval: 1, target: self, selector: #selector(test), userInfo: nil, repeats: true)

2. 子线程添加timer
   子线程的runloop默认不开启，因此timer添加后需要手动开启，timer才能不停触发。

DispatchQueue.global().async {
            let futureDate = Date.init(timeIntervalSinceNow: 1)
            let timer = Timer.init(fireAt: futureDate, interval: 1, target: self, selector: #selector(self.test), userInfo: nil, repeats: true)
            timer.fire()
            RunLoop.current.add(timer, forMode: RunLoop.Mode.default)
            // 手动开启runloop
            RunLoop.current.run()
        }