Runloop

Runloop是通过内部维护的事件循环来对事件或者消息进行管理的一个对象

没有消息需要处理时，休眠以避免资源占用

用户态 —— 内核态

有消息处理时，立刻被唤醒

内核态 —— 用户态

用户态：用户层面

内核态：系统调用

唤醒RunLoop的方式： source1 Timer事件外部手动唤醒

在主队列中，Main RunLoop直接配合任务的执行，负责处理UI事件、定时器以及其他内核相关事件。

RunLoop的主要目的：保证程序执行的线程不会被系统终止。什么时候使用Runloop ？当需要和该线程进行交互的时候才会使用Runloop.

结构：

NSRunLoop是对CFRunLoop的封装，提供了面向对象的API

CFRunLoop :{

包含pthread : 一一对应（RunLoop和线程的关系）

currentMode ： CFRunLoopMode

modes ：NSMutableSet< CFRunLoopMode >

commonModes : NSMutableSet< String *>

commonModeItems : Source/Timer/Observer

}

CFRunLoopMode {

name: 例如 NSDefaultRunLoopMode

sources0: NSMutableSet 需要手动唤醒线程

sources1: NSMutableSet 具备唤醒线程的能力

observer: 数组

timers: 数组

}

一个RunLoop包含若干个Mode，每个Mode包含若干个Source/Timer/Observer/Port。当启动一个RunLoop时会先指定一个Mode，检查指定Mode是否存在以及Mode中是否含有Source和Timer，如果Mode不存在或者Mode中无Source和Timer，认为该Mode是一个空的Mode，RunLoop就直接退出

苹果文档中提到的 Mode 有五个，分别是：

NSDefaultRunLoopMode

NSConnectionReplyMode

NSModalPanelRunLoopMode

NSEventTrackingRunLoopMode

NSRunLoopCommonModes : 不是实际存在的一种mode,是同步Source/Timer/Observer到多个Mode的一个技术方案

Source/Timer/Observer

CFRunLoopObserver：观测RunLoop的时间点{

CFRunLoopEntry

CFRunLoopBeforeTimes

CFRunLoopBeforeSources

CFRunLoopBeforeWaiting

CFRunLoopAfterWaiting

CFRunLoopExit

}

Runloop 与线程

RunLoop 和线程是息息相关的，我们知道线程的作用是用来执行特定的一个或多个任务，在默认情况下，线程执行完之后就会退出，就不能再执行任务了。这时我们就需要采用一种方式来让线程能够不断地处理任务，并不退出。所以，我们就有了 RunLoop。

一条线程对应一个RunLoop对象，每条线程都有唯一一个与之对应的 RunLoop 对象。

RunLoop 并不保证线程安全。我们只能在当前线程内部操作当前线程的 RunLoop 对象，而不能在当前线程内部去操作其他线程的 RunLoop 对象方法。

RunLoop 对象在第一次获取 RunLoop 时创建，销毁则是在线程结束的时候。

主线程的 RunLoop 对象系统自动帮助我们创建好了（原理如 1.3 所示），而子线程的 RunLoop对象需要我们主动创建和维护

原理（实现机制）：

通知观察者RunLoop已经启动

通知观察者即将要开始的定时器

通知观察者任何即将启动的非基于端口的源

启动任何准备好的非基于端口的源

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

通知观察者线程进入休眠状态

将线程置于休眠知道任一下面的事件发生：

某一事件到达基于端口的源

定时器启动

RunLoop设置的时间已经超时

RunLoop被显示唤醒

通知观察者线程将被唤醒

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RunLoop。进入步骤2

如果输入源启动，传递相应的消息

如果RunLoop被显示唤醒而且时间还没超时，重启RunLoop。进入步骤2

通知观察者RunLoop结束。

RunLoop实战应用：

1 NSTimer的使用

CFRunLoopAddTimer( , , )

2 ImageView推迟显示

有时候，我们会遇到这种情况：

当界面中含有UITableView，而且每个UITableViewCell里边都有图片。这时候当我们滚动UITableView的时候，如果有一堆的图片需要显示，那么可能会出现卡顿的现象。

怎么解决这个问题呢？

这时候，我们应该推迟图片的显示，也就是ImageView推迟显示图片。有两种方法：

监听UIScrollView的滚动

因为UITableView继承自UIScrollView，所以我们可以通过监听UIScrollView的滚动，实现UIScrollView相关delegate即可

利用PerformSelector设置当前线程的RunLoop的运行模式

利用performSelector方法为UIImageView调用setImage:方法，并利用inModes将其设置为RunLoop下NSDefaultRunLoopMode运行模式。代码如下：

[self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"tupian"] afterDelay:4.0 inModes:NSDefaultRunLoopMode];

3 后台常驻线程（很常用）

我们在开发应用程序的过程中，如果后台操作特别频繁，经常会在子线程做一些耗时操作（下载文件、后台播放音乐等），我们最好能让这条线程永远常驻内存。

面试题：

1. runloop是来做什么的？runloop和线程有什么关系？主线程默认开启了runloop么？子线程呢？

Runloop是事件接收和分发机制的一个实现,Runloop提供了一种异步执行代码的机制，不能并行执行任务。

在主队列中，Main RunLoop直接配合任务的执行，负责处理UI事件、定时器以及其他内核相关事件。

RunLoop的主要目的：保证程序执行的线程不会被系统终止。

当需要和该线程进行交互的时候才会使用Runloop.

每一个线程都有其对应的RunLoop，但是默认非主线程的RunLoop是没有运行的，需要为RunLoop添加至少一个事件源，然后去run它。

一般情况下我们是没有必要去启用线程的RunLoop的，除非你在一个单独的线程中需要长久的检测某个事件。

RunLoop,正如其名所示,是线程进入和被线程用来相应事件以及调用事件处理函数的地方.需要在代码中使用控制语句实现RunLoop的循环,也就是说,需要代码提供while或者for循环来驱动RunLoop.

在这个循环中,使用一个runLoop对象[NSRunloop currentRunloop]执行接收消息,调用对应的处理函数.

Runloop接收两种源事件:input sources和timer sources。

（输入源有3种类型）Selector源：如例子按钮事件中的performSelector，当在子线程中执行Selector时，目标线程必须RunLoop处于开启状态，不然Selector就一直处于休眠状态；

基于端口的输入源：就是之前提到的Source1。通过内置的端口相关的对象和函数，创建配置基于端口的输入源。例如可以使用NSPort的方法把该端口添加到 RunLoop；

自定义输入源：创建custom输入源，必须使用Core Foundation里面的CFRunLoopSourceRef类型相关的函数来创建，并自定义自己的行为和消息传递机制；

Runloop工作的特点:

1>当有时间发生时,Runloop会根据具体的事件类型通知应用程序作出相应;

2>当没有事件发生时,Runloop会进入休眠状态,从而达到省电的目的;

3>当事件再次发生时,Runloop会被重新唤醒,处理事件.

2.runloop的mode是用来做什么的？有几种mode？

CFRunLoopModeRef有5种形式：

kCFRunLoopDefaultMode

默认模式，通常主线程在这个模式下运行

UITrackingRunLoopMode

界面跟踪Mode，用于追踪Scrollview触摸滑动时的状态。

kCFRunLoopCommonModes

占位符，带有Common标记的字符串，比较特殊的一个mode；

UIInitializationRunLoopMode:刚启动App时进入的第一个Mode，启动后不在使用。

GSEventReceiveRunLoop:内部Mode，接收系事件

3.为什么把NSTimer对象以NSDefaultRunLoopMode添加到主运行循环以后，滑动scrollview的时候NSTimer却不动了？

nstime对象是在NSDefaultRunLoopMode下面调用消息的，但是当我们滑动scrollview的时候，NSDefaultRunLoopMode模式就自动切换到UITrackingRunLoopMode模式下面，却不可以继续响应nstime发送的消息。所以如果想在滑动scrollview的情况下面还调用nstime的消息，我们可以把nsrunloop的模式更改为NSRunLoopCommonModes

4.苹果是如何实现Autorelease Pool的？

Autorelease Pool作用：缓存池，可以避免我们经常写relase的一种方式。其实就是延迟release，将创建的对象，添加到最近的autoreleasePool中，等到autoreleasePool作用域结束的时候，会将里面所有的对象的引用计数器-1

5. 猜想runloop内部是如何实现的？

6.主线程中的RunLoop什么时候开始？什么时候释放？

7. RunLoop 的实现原理和数据结构，什么时候会用到？

8. app如何接收到触摸事件的?

9. 为什么只有主线程的runloop是开启的?

10. 为什么只在主线程刷新UI?

像UIKit这样大的框架上确保线程安全是一个重大的任务，会带来巨大的成本。UIKit不是线程安全的，假如在两个线程中设置了同一张背景图片，很有可能就会由于背景图片被释放两次，使得程序崩溃。或者某一个线程中遍历找寻某个subView，然而在另一个线程中删除了该subView，那么就会造成错乱。apple有对大部分的绘图方法和诸如UIColor等类改写成线程安全可用，可还是建议将UI操作保证在主线程中

主线程上默认是开始 runloop 的,子线程没有 runloop 也无法监听一些事件,手势刷新UI等操作

在子线程更新UI可能会无效,也可能会崩溃

11. PerformSelector和runloop的关系?

12. 如何使线程保活?

为当前线程开启一个RunLoop

向该RunLoop中添加一个port/source等维持RunLoop的事件循环

启动该RunLoop

13. 以+ scheduledTimerWithTimeInterval...的方式触发的timer，在滑动页面上的列表时，timer会暂定回调，为什么？如何解决？

14. 介绍 runloop 相关的知识和在实际开发中的使用情况?

RunLoop顾名思义，是运行循环。它跟线程是一一对应的，每一个线程都有一个RunLoop，在需要的时候创建。RunLoop的作用很简单，就是保持线程不会退出，并且处理一些事件

UIApplicationMain()函数，这个方法会为main thread设置一个NSRunLoop对象，这样就达到了可以在无人操作的时候休息，需要让它干活的时候又能立马响应。

对其它线程来说，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，如果线程只是去执行一个长时间的已确定的任务则不需要。

在任何一个Cocoa程序的线程中，都可以通过以下代码来获取到当前线程的runloop

NSRunLoop*runloop=[NSRunLoop currentRunLoop];

Runloop 通过model 来指定事件在运行循环中的优先级的。

NSDefaultRunLoopMode（kCFRunLoopDefaultMode）：默认，空闲状态

UITrackingRunLoopMode：ScrollView滑动时

UIInitializationRunLoopMode：启动时

NSRunLoopCommonModes（kCFRunLoopCommonModes）：Mode集合

实际应用中，可以利用Runloop完成一些耗时操作，比如tableview加载图片，还可以用来让定时器不随着屏幕滚动等操作停止等等。

https://blog.ibireme.com/2015/05/18/runloop/

15. 怎么保证子线程数据回来更新UI的时候不打断用户的滑动操作？

在用户进行滑动操作的时候，当前的RunLoop运行在NSEventTrackingRunLoopMode下面，而我们一般的网络的请求是放在子线程中，我们可以把子线程中更新UI的操作包装一下把它放在NSDefaultRunLoopMode模式下，等手势停止滑动后，才进行更新，这样就不打断用户的滑动操作