多线程技术之二RunLoop

多线程技术之二RunLoop

ios 多线程

文章内容

1.RunLoop的概念及作用 2.RunLoop的使用 3.RunLoop的相关类 4.RunLoop的工作原理 5.小结 6.思考

什么是RunLoop？ 从字面意思上是一直循环跑，事实上就是一个循环的概念。一般的应用程序在退出之前都一直处于响应时间的状态，即事件循环结构。

RunLoop基本的循环模式 1.开始循环 2.程序处于睡眠状态，等待接受事件 3.事件传入，程序被唤醒，获取事件 4.处理事件 5.进入下一次循环

RunLoop的作用 1.使程序一直运行，并且接受用户的输入 2.决定程序在何时应该处理那些event 3.调用解耦和 4.节省CPU时间

RunLoop的使用 一.获取 +(NSRunLoop) currentRunLoop;//获取当前进程的RunLoop +(NSRunLoop)mainRunLoop;//获取主线程的RunLoop

CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent(void);//获取当前进程的RunLoop CFRunLoopRef CGRunLoopGetMain(void);//获取主线程的RunLoop

二.启动 -(void)run; -(void)runUntilDate:(NSDate)limitDate; -(bool)runMode:(NSString)mode beforeDate:(NSDate*)limitDate;

三.运行模式 NSString *const NSDefaultRunLoopMode; NSRunLoopCommonModes NS_AVAIABLE(10_5,2_0);

四.停止 CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());//停止当前的运行的RunLoop [thread cancel];//关闭线程 RunLoop的相关类 CFRunLoopRef

CFRunLoopModeRef: 称为RunLoop模式，或者叫事件的执行模式，是所有要检测的输入源和定时源以及要通知的RunLoop注册观察者的集合，用来制定事件在运行循环中的优先级。 每次调用RunLoop的主函数，只能指定其中一个Mode，即RunLoop在同一时间内，必须且只能设定一种模式，这种Mode被称为currentMode。 如果需要切换Mode必须退出loop，然后重新指定一个mode进入，重启Loop。 NSDefaultRunLoopMode，默认模式，空闲状态，。UITractingRunLoopMode用来追踪运动事件模式。 NSRunLoopCommonModes是一个模式集合，默认包括上面两种模式。

CFRunLoopSourceRef 是RunLoop输入源抽象类，针对的是输入源方式的Loop。 source有两个版本：source0 和 source1 source0：主要处理APP内部事件，APP自己负责管理，如UIEvent，CFSocket。对应的数据结构：

CFRunLoopSourceContext。 source1：被用于通过内核和其他线程互发消息。由内核和RunLoop管理，Mach port驱动，如CFMachPort，CFMessagePort。对应的结构体：CFRunLoopSourceContext1 CFRunLoopTimerRef 是RunLoop的时间源，NSTimer就是用RunLoopTimer封装的，同样的还有CADisplayLink,还有我们平时用的延时调用方法performSelector：afterDelay：

CFRunLoopObserverRef 负责监听RunLoop运行状态，会在相应事件发生前传递消息，所以通知的时间和事件实际发生的时间有误差。主要有以下几个时间点

调用堆栈 程序从运行开始到当前的函数之间，所有调用过的函数的前后顺序。 [NSThread callStackSymbols];

RunLoop工作原理 核心是如何实现事件的挂起和唤醒。

RunLoop挂起和唤醒的基本逻辑 1.指定用于唤醒的mach_port 端口 2.调用mach_msg监听唤醒端口，系统内核将这个线程挂起，停留在mach_msg_trap状态 3.当其他线程（或其他进程的某个线程）向内核发送这个端口的msg后，trap状态被唤醒，RunLoop继续开始运行

RunLoop的事件处理 1.基于端口的输入源（Port Sources） 2.自定义输入源（Custom Sources） 3.Cocoa执行Selector的源（“performSelector方法” Sources） 4.定时源（Timer Sources）

在启动RunLoop之前，必须添加监听的输入源事件或者定时源事件，否则调用[RunLoop run]会直接返回，而不会进入循环让线程长驻。如果没有添加任何输入源事件或者Timer事件，线程会一直在无限循环空转中，会一直占用CPU事件片，没有实现资源的合理分配，没有while循环且没有添加任何输入源或Timer线程，线程会直接完成，被系统回收。

RunLoop的执行顺序 1.通知观察者RunLoop已经启动 2.通知观察者任何要即将要开始的定时器 3.通知观察者任何即将启动的非基于端口的源 4.启动任何准备好的非基于端口的源 5.如果基于端口的源准备好并处于等待状态，立即启动，并进入步骤九 6.通知观察者线程进入休眠 7.将线程置于休眠直到以下任一事件发生： 某一事件到达基于端口的源 定时器启动 Run loop设置的时间已经超时 Run loop被显式唤醒 8.通知观察者线程将被唤醒 9.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，进入步骤二 如果输入源启动，传递相应的消息 如果runloop被显式唤醒而且时间还没有被超时，重启runloop，进入步骤二 10.通知观察者，runloop结束

小结 runloop是iOS系统对事件接受和分发机制的一个实现，是线程的基本架构部分。一个runloop就是一个事件处理循环，用来不停的调配工作以及处理输入事件。 使用runloop的目的是使你的线程在有工作的时候工作，没有的时候休眠，以达到节省cpu的目的。runloop的管理并不完全是自动，当我们创建一个子线程时，我们必须在适当的时候启动Runloop并正确响应事件。 子线程不需要显式的创建RunLoop，每个线程，包括程序的主线程都有与之对应的RunLoop对象，但是自己创建的线程需要手动运行RunLoop的运行方法。不过程序启动时，主线程会自动创建并运行RunLoop。

思考

1.RunLoop和URLconnetion有什么关系 URLconnetion的作用是负责发送请求，建立客户端和服务器的连接。发送NSURLRequest的数据给服务器，并收集来自服务器的响应数据。而runloop得作用是主线程默认有Runloop。当自己启动一个线程，如果只是用于处理单一的事件，则该线程在执行完之后就退出了。所以当我们需要让该线程监听某项事务 时，就得让线程一直不退出，runloop就是这么一个循环，没有事件的时候，一直卡着，有事件来临了，执行其对应的函数。所以当connetion发送请求后，此时需要等待服务器端的反馈，这就需要runloop来进行管理，当服务器端一直没有反馈，就需要一直卡着，等到服务器的反馈，然后connetion才能执行下一步操作，直到操作结束。

2.不手动指定autoreleasepool的前提下，一个Autorealese对象在什么时候释放 在没有手加Autorelease Pool的情况下，Autorelease对象是在当前的runloop迭代结束时释放的，而它能够释放的原因是系统在每个runloop迭代中都加入了自动释放池Push和Pop

3.以+ sheduledTimerWithTimeInterval的方式触发的timer，在滑动页面上的列表时，timer会暂时回调，为什么，如何解决 RunLoop只能运行在一种mode下，如果要换mode，当前的loop也需要停下重启成新的。利用这个机制，ScrollView滚动过程中NSDefaultRunLoopMode的mode会切换到UITrackingRunLoopMode来保证ScrollView的流畅滑动：只能在NSDefaultRunLoopMode模式下处理的事件会影响ScrollView的滑动。

如果我们把一个NSTimer对象以NSDefaultRunLoopMode添加到主运行循环中的时候, ScrollView滚动过程中会因为mode的切换，而导致NSTimer将不再被调度。 同时因为mode还是可定制的，所以： Timer计时会被scrollView的滑动影响的问题可以通过将timer添加到NSRunLoopCommonModes来解决。