从安卓的Looper到iOS的RunLoop

从安卓的Looper到iOS的RunLoop

-简介

最近学习安卓，学到Looper，回想起iOS RunLooper有很多的共通之处。我在这里做些对比学习。

一般来讲，一个线程一次只能执行一个任务，执行完成后线程就会退出。如果我们需要一个机制，让线程能随时处理事件但并不退出，通常的设计大概是这样:

          do {

              handle message;  

           }while(!quit);

这种模型通常被称作 Event Loop。 Event Loop 在很多系统和框架里都有实现,目的就是为了事件/消息处理

事件处理过程中，OSX/iOS 系统中，提供了两个这样的对象：NSRunLoop 和 CFRunLoopRef。

CFRunLoopRef(代码开源)是在 CoreFoundation 框架内的，它提供了纯 C 函数的 API，所有这些 API 都是线程安全的。.

NSRunLoop 是基于 CFRunLoopRef 的封装，提供了面向对象的 API，但是这些 API 不是线程安全的。<br/>

而Android消息处理有三个核心类：Looper,Handler以及Message.其中里面还存在一个隐藏的消息队列Message Queue（内部封装不直接交互）。

-Looper

looper顾名思义有循环之意，在安卓中我们是这样使用它的：

looper.png

从图中可以看出Looper提供了一种消息循环机制，主要为Handler服务。而且每一个Handler实例只能服务于一个线程和它的消息队列,线程升级为Looper线程，一定要注意：<font color=#ff0000>一个Thread只能有一个Looper对象。

looper-prepare.png

这里简单的介绍下ThreadLocal:维护本地变量，为每个使用该变量的线程提供独立的变量副本，所以每一个线程都可以独立地改变自己的副本，而不会影响其它线程所对应的副本。

分析Looper.prepare准备工作核心就是将looper对象定义为ThreadLocal,将线程加入到Looper的队列MessageQueue.

当调用Looper.loop（）才开始真正的工作起来，它不断从自己的MQ中取出队头的消息(也叫任务)执行,如以下代码：

looper-loop.png

通过以上的分析，我们占时了解到一下几点：

总结几点：

1.每个线程有且最多只能有一个Looper对象，它是一个ThreadLocal

2.Looper内部有一个消息队列，loop()方法调用后线程开始不断从队列中取出消息执行

3.Looper使一个线程变成Looper线程。

另外Looper当中还有其他的方法，在这里不做介绍了。

再来思考下看看iOS当中RunLoop是什么？与线程存在何种关系？

在iOS中，利用CFRunLoopGetMain() 和 CFRunLoopGetCurrent()直接创建RunLoop

runLoop-get.png

从代码中，可以看出来，线程和 RunLoop 之间是一一对应的，其关系是保存在一个全局的 Dictionary 里，而且Thread作为key来获取对应的RunLoop对象。与安卓相比，获取looper方式

 publicstatic final Looper myLooper() {

    // 在任意线程调用Looper.myLooper()返回的都是那个线程的looper

    return (Looper)sThreadLocal.get();

}

Looper是一个对象，RunLoop 实际上也就是一个对象，他们共同管理了其需要处理的事件和消息，并提供了一个入口函数来执行上面 Event Loop 的逻辑。更重要的是一直处于这个函数内部 "接受消息->等待->处理" 的循环中，直到这个循环结束。从整个application来再次里考虑，都存在主线程，main loop时刻处理着消息事件。

再来分析下RunLoop组成:

runloop-mode.png

在CoreFoundation存在以下五个类：<br/>

CFRunLoopRef<br/> CFRunLoopModeRef<br/>

CFRunLoopSourceRef:事件产生的地方<br/> CFRunLoopTimerRef:基于时间的触发器<br/>

*CFRunLoopObserverRef:观察者<br/>

<br/>

RunLoop : Mode = 1: N; 而调用RunLoop主函数时，只能指定一个Mode<br/>

Mode : mode item(source|Observe|Timer) = 1:N;<br/>

苹果不允许直接创建 RunLoop，它只提供了两个自动获取的函数：CFRunLoopGetMain() 和 CFRunLoopGetCurrent()。你只能通过 mode name 来操作内部的 mode，当你传入一个新的 mode name 但 RunLoop 内部没有对应 mode 时，RunLoop会自动帮你创建对应的 CFRunLoopModeRef。对于一个 RunLoop 来说，其内部的 mode 只能增加不能删除。

安卓Looper流程

handler通知MQ它要执行一个任务(sendMessage)，并在loop到自己的时候执行该任务(handleMessage)，整个过程是异步的；handler创建时会关联一个looper，默认的构造方法将关联当前线程的looper，不过这也是可以set的。

Handler的用处：<br/>

1.handler可以在任意线程发送消息，这些消息会被添加到关联的MQ上。

2.handler是在它关联的looper线程中处理消息的。

从安卓Looper来看，iOS 主线程关联一个Main Loop,维护类似队列更新UI事件，间接做到线程安全，提高了性能

最后看一张RunLoop流程图

从安卓的Looper到iOS的RunLoop

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