【iOS】RunLoop面试题总结 - 持续更新

面试题

1. RunLoop和线程的关系？

答：

• 一个线程对应一个RunLoop
• 主线程默认就有RunLoop
• 子线程的RunLoop以懒加载的形式创建
• RunLoop存储在一个全局的可变字典里，线程是key，RunLoop是value

2. RunLoop的运行模式

答：
Runloop的运行模式共有5种，RunLoop只会运行在一个模式下，要切换模式，就要暂停当前模式，重写启动一个运行模式

3. RunLoop内部逻辑？

答：
实际上RunLoop就是这样一个函数，其内部是一个do-while循环。当你调用CFRunLoopRun()时，线程就会一直停留在这个循环里，直到超时或被手动停止，该函数才会返回。

1. 通知observer已经进入了RunLoop
2. 通知observer即将处理timer
3. 通知observer即将处理非基于端口的输入源（即将处理source0）
4. 处理那些准备好的非基于端口的输入源（处理source0）
5. 如果基于端口的输入源准备就绪并等待处理，请立刻处理该事件。转到第9步（处理source1）
6. 通知observer线程即将休眠
7. 将线程置于休眠状态，直到发生以下事件之一
   • 事件到达基于端口的输入源，（port-based input sources）（也就是source0）
   • Timer到事件执行
   • 外部手动唤醒
   • 为RunLoop设定的时间超时
8. 通知observer线程刚被唤醒，（还没处理事件）
9. 处理待处理事件
   • 如果是timer事件，处理timer并重新启动循环，跳到第2步
   • 如果输入源被触发，处理该事件
   • 如果是RunLoop被手动唤醒但尚未超时，重新启动循环，跳到第2步

4. autoreleasePool在何时被释放？

答：

• App启动后，苹果在主线程RunLoop里注册了两个Observer，其回调都是_wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()。
• 第一个 Observer 监视的事件是 Entry(即将进入Loop)，其回调内会调用 _objc_autoreleasePoolPush() 创建自动释放池。其 order 是 -2147483647，优先级最高，保证创建释放池发生在其他所有回调之前。
• 第二个 Observer 监视了两个事件： BeforeWaiting(准备进入休眠) 时调用_objc_autoreleasePoolPop() 和 _objc_autoreleasePoolPush() 释放旧的池并创建新池；Exit(即将退出Loop) 时调用 _objc_autoreleasePoolPop() 来释放自动释放池。这个 Observer 的 order 是 2147483647，优先级最低，保证其释放池子发生在其他所有回调之后。
• 在主线程执行的代码，通常是写在诸如事件回调、Timer回调内的。这些回调会被 RunLoop 创建好的 AutoreleasePool 环绕着，所以不会出现内存泄漏，开发者也不必显示创建 Pool 了。

5. GCD在RunLoop中的使用？

答：
GCD由 子线程 返回 主线程，只有在这种情况下才会触发RunLoop。会触发RunLoop的source1事件。

6. AFNetworking中如何运用RunLoop

答：
AFURLConnectionOperation这个类是基于NSURLConnection构建的，其希望能在后台线程接收Delegate回调。为此AFNetworking单独创建了一个线程，并在这个线程中启动了一个RunLoop：

+ (void)networkRequestThreadEntryPoint:(id)__unused object {
      @autoreleasepool {
            [[NSThread currentThread] setName:@"AFNetworking"];
            NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
            [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
            [runLoop run];
      }
}

+ (NSThread *)networkRequestThread {
    static NSThread *_networkRequestThread = nil;
    static dispatch_once_t oncePredicate;
    dispatch_once(&oncePredicate, ^{
        _networkRequestThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(networkRequestThreadEntryPoint:) object:nil];
        [_networkRequestThread start];
    });
    return _networkRequestThread;
}

RunLoop 启动前内部必须要有至少一个 Timer/Observer/Source，所以 AFNetworking 在 runLoop run 之前先创建了一个新的 NSMachPort 添加进去了。通常情况下，调用者需要持有这个 NSMachPort (mach_port) 并在外部线程通过这个 port 发送消息到 loop 内；但此处添加 port 只是为了让 RunLoop 不至于退出，并没有用于实际的发送消息。

- (void)start {
    [self.lock lock];
    if ([self isCancelled]) {
        [self performSelector:@selector(cancelConnection) onThread:[[self class] networkRequestThread] withObject:nil waitUntilDone:NO modes:[self.runLoopModes allObjects]];
    } else if ([self isReady]) {
        self.state = AFOperationExecutingState;
        [self performSelector:@selector(operationDidStart) onThread:[[self class] networkRequestThread] withObject:nil waitUntilDone:NO modes:[self.runLoopModes allObjects]];
    }
    [self.lock unlock];
}

当需要这个后台线程执行任务时，AFNetworking 通过调用 NSObject performSelector:onThread:… 将这个任务扔到了后台线程的 RunLoop 中。

7.PerformSelector 的实现原理？

答：

• 当调用 NSObject 的 performSelecter:afterDelay: 后，实际上其内部会创建一个 Timer 并添加到当前线程的 RunLoop 中。所以如果当前线程没有 RunLoop，则这个方法会失效。
• 当调用 performSelector:onThread: 时，实际上其会创建一个 Timer 加到对应的线程去，同样的，如果对应线程没有 RunLoop 该方法也会失效。

8.PerformSelector:afterDelay:这个方法在子线程中是否起作用？

答：
不起作用，子线程默认没有 Runloop，也就没有 Timer。可以使用 GCD的dispatch_after来实现

9. 事件响应的过程？

答：

• 苹果注册了一个 Source1 (基于 mach port 的) 用来接收系统事件，其回调函数为 __IOHIDEventSystemClientQueueCallback()。
• 当一个硬件事件(触摸/锁屏/摇晃等)发生后，首先由 IOKit.framework 生成一个 IOHIDEvent 事件并由 SpringBoard 接收。这个过程的详细情况可以参考这里。SpringBoard 只接收按键(锁屏/静音等)，触摸，加速，接近传感器等几种 Event，随后用 mach port 转发给需要的 App 进程。随后苹果注册的那个 Source1 就会触发回调，并调用 _UIApplicationHandleEventQueue() 进行应用内部的分发。
• _UIApplicationHandleEventQueue() 会把 IOHIDEvent 处理并包装成 UIEvent 进行处理或分发，其中包括识别 UIGesture/处理屏幕旋转/发送给 UIWindow 等。通常事件比如 UIButton 点击、touchesBegin/Move/End/Cancel 事件都是在这个回调中完成的。

10. 手势识别的过程？

答：

• 当 _UIApplicationHandleEventQueue() 识别了一个手势时，其首先会调用 Cancel 将当前的 touchesBegin/Move/End 系列回调打断。随后系统将对应的 UIGestureRecognizer 标记为待处理。
• 苹果注册了一个 Observer 监测 BeforeWaiting (Loop即将进入休眠) 事件，这个 Observer 的回调函数是 _UIGestureRecognizerUpdateObserver()，其内部会获取所有刚被标记为待处理的 GestureRecognizer，并执行GestureRecognizer 的回调。
• 当有 UIGestureRecognizer 的变化(创建/销毁/状态改变)时，这个回调都会进行相应处理。

11. CADispalyTimer和Timer哪个更精确

答：
CADisplayLink 更精确

• iOS设备的屏幕刷新频率是固定的，CADisplayLink在正常情况下会在每次刷新结束都被调用，精确度相当高。
• NSTimer的精确度就显得低了点，比如NSTimer的触发时间到的时候，runloop如果在阻塞状态，触发时间就会推迟到下一个runloop周期。并且 NSTimer新增了tolerance属性，让用户可以设置可以容忍的触发的时间的延迟范围。
• CADisplayLink使用场合相对专一，适合做UI的不停重绘，比如自定义动画引擎或者视频播放的渲染。NSTimer的使用范围要广泛的多，各种需要单次或者循环定时处理的任务都可以使用。在UI相关的动画或者显示内容使用 CADisplayLink比起用NSTimer的好处就是我们不需要在格外关心屏幕的刷新频率了，因为它本身就是跟屏幕刷新同步的。