RunLoop入门 看我就够了

本文来自简书，原文地址:http://www.jianshu.com/p/2d3c8e084205

前言

刚刚听到RunLoop的时候我也是一脸懵逼，这是什么，有什么用呢，逼格貌似还挺高。然后就开始尝试去搞懂它，去找博客，但是几乎所有的博客都是枯燥乏味的，都是讲概念，然后给个实例，对于我这个小白来说，根本看不懂好吗！！
下面放几个比较好的讲解RunLoop的博客
http://www.cocoachina.com/ios/20150601/11970.html
http://www.jianshu.com/p/b9426458fcf6
下面开始讲讲我对RunLoop认识。

正文

一、简介

首先，先象征性的讲下RunLoop的概念
从字面上看，就可以看出就是兜圈圈，就是一个死循环嘛。

二、作用

1.保持程序运行
2.处理app的各种事件（比如触摸，定时器等等）
3.节省CPU资源，提高性能。

三、枯燥知识

下面是关于RunLoop的一些使用简述。也许有点枯燥，但是也是必须要知道的！（敲黑板ing），我尽量说的通俗易懂一点。

1.两个API

首先要知道iOS里面有两套API可以访问和使用RunLoop：

Foundation

NSRunLoop

Core Foundation

CFRunLoopRef

上面两套都可以使用，但是要知道CFRunLoopRef是用c语言写的，是开源的，相比于NSRunLoop更加底层，而NSRunLoop其实是对CFRunLoopRef的一个简单的封装。便于使用而已。这样说来，显然CFRunLoopRef的性能要高一点。

2.RunLoop与线程

1.每条线程都有唯一的与之对应的RunLoop对象。
2.主线程的RunLoop已经创建好了，而子线程的需要手动创建。（也就是说子线程的RunLoop默认是关闭的，因为有时候开了个线程但却没有必要开一个RunLoop，不然反而浪费了资源。 ）
3.RunLoop在第一次获取时创建，在线程结束时销毁。（这就相当于 线程是一个类，RunLoop是类里的实例变量，这样便于理解）

3.获取RunLoop对象

Foundation

[NSRunLoop currentRunLoop]; // 获得当前线程的RunLoop对象[NSRunLoop mainRunLoop]; // 获得主线程的RunLoop对象

Core Foundation

CFRunLoopGetCurrent(); // 获得当前线程的RunLoop对象CFRunLoopGetMain(); // 获得主线程的RunLoop对象

4.RunLoop相关类

在Core Foundation中有RunLoop的五个类

    CFRunLoopRef    CFRunLoopModeRef    CFRunLoopSourceRef    CFRunLoopTimerRef    CFRunLoopObserverRef

这五个类的关系如下

CFRunLoopModeRef.png

由图中可以得出以下几点：
1.CFRunLoopModeRef代表的是RunLoop的运行模式。
2.一个 RunLoop 包含若干个 Mode，每个 Mode 又包含若干个 Source/Timer/Observer。
3.每次调用 RunLoop 的主函数时，只能指定其中一个 Mode，这个Mode被称作 CurrentMode。
4.如果需要切换 Mode，只能退出 Loop，再重新指定一个 Mode 进入。这样做主要是为了分隔开不同组的 Source/Timer/Observer，让其互不影响。

CFRunLoopModeRef

系统默认注册了5个mode

    kCFRunLoopDefaultMode //App的默认Mode，通常主线程是在这个Mode下运行    UITrackingRunLoopMode //界面跟踪 Mode，用于 ScrollView 追踪触摸滑动，保证界面滑动时不受其他 Mode 影响    UIInitializationRunLoopMode // 在刚启动 App 时第进入的第一个 Mode，启动完成后就不再使用    GSEventReceiveRunLoopMode // 接受系统事件的内部 Mode，通常用不到    kCFRunLoopCommonModes //这是一个占位用的Mode，不是一种真正的Mode

至于CFRunLoopModeRef的使用我会在 下面的实验三timer的使用中 详细说到。

CFRunLoopSourseRef

CFRunLoopSourseRef是事件源，分为两种

sourse0：非基于port的 （port相当于是系统）

自己写的方法，响应

sourse1：基于port的

系统提供的

CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopObserver是观察者，可以监听runLoop的状态改变
监听的状态如下：

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) { kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), //即将进入RunloopkCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), //即将处理NSTimer kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), //即将处理Sources kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), //即将进入休眠 kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), //刚从休眠中唤醒 kCFRunLoopExit = (1UL << 7), //即将退出runloop kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU //所有状态改变};

四、实验讲解

一、main函数的实验

先看几行我们很熟悉的代码

int main(int argc, char * argv[]) {    @autoreleasepool {        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));    }}

这个是main函数里面的代码，当app打开后就进入这里。main函数返回类型是int，也就是返回的是

UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));

不知道你有没有想过，如果返回的是0或者1等等，会有什么结果呢，我们来试试。
首先我们先在vc中加一个按钮，然后添加一个相应，如图所示：

RunLoopTest1.png

可以想到跑起来的结果：

RunLoopTest2.png

注意看Xcode左上角的按钮

RunLoopTest3.png

始终处于运行状态，只有当我们点击停止才会停止程序。但是当我们改变代码后

int main(int argc, char * argv[]) {    @autoreleasepool {        return 0;    }}

再次run起来，发现如下结果：

RunLoopTest4.png

其实可以猜到这样的结果，因为程序运行到return 0;这一行后就退出了，AppDeleage里面的所有方法都没有进去。
再来做个试验：在main里面输入以下代码

int res = UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));NSLog(@"-----");return res;

你猜会输出 “-----” 吗？答案是否定的，你会发现程序始终不会到NSLog(@"-----");这一行来。这就说明了程序一直在运行着。其实这都是RunLoop的功劳，它的其中一个功能就是保持程序的持续运行。有了RunLoop，main里面相当于是这样的代码（伪代码）:

BOOL running = YES;do {   // 执行各种操作} while (running);return 0;

程序是始终在while里面的，是一个死循环。
说到这里你肯定又会疑惑，RunLoop是什么时候创建的。其实在UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]))这个函数的内部就已经启动了一个RunLoop，所以函数一直没有返回，这才使得程序保持运行。
（注意：这个默认启动的RunLoop是和主线程相关的!!!）

二、尝试打印RunLoop对象

既然在理论区学会了如何获得RunLoop对象，那么我们就打印看看到底是什么玩意。
在按钮的响应区添加一行输出：

- (IBAction)ButtonDidClick:(id)sender {    NSLog(@"ButtonDidClick");    NSLog(@"----%@", [NSRunLoop currentRunLoop]);}

结果你会得到下图的输出：

RunLoopTest5.png

这张截图只是输出的一部分，看不懂没关系，只要先看一下我圈出来的这几个名词，这在后面会有讲到。

三、NSTimer的使用

在项目中用的NSTimer其实也和RunLoop有关系，下面我们来做个实验

实验一 scheduledTimer方法

修改一下button的响应以及timerTest方法，代码如下

- (IBAction)ButtonDidClick:(id)sender {    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];}- (void)timerTest{    NSLog(@"timerTest----");}

点击button可以看到输出台每隔一秒钟就打印"timerTest----"。

实验二 timerWithTime方法

代码如下：

- (IBAction)ButtonDidClick:(id)sender {    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];}- (void)timerTest{    NSLog(@"timerTest----");}

但是实验结果是，点击button后没有反应。为什么呢？
噢~原来是少加了一句话，添加后的代码如下:

- (IBAction)ButtonDidClick:(id)sender {    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];}- (void)timerTest{    NSLog(@"timerTest----");}

可是，为什么实验二比实验一要多加一句话呢？解：那是因为scheduledTimer方法会自动添加到当前的runloop里面去，而且runloop的运行模式kCFRunLoopDefaultMode，也就是说实验一已经将timer自动加入到了一个运行模式为kCFRunLoopDefaultMode的runloop中。

实验三 有scrollView的情况下使用Timer

首先，按钮响应以及timerTest的方法如下：

- (IBAction)ButtonDidClick:(id)sender {    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];}- (void)timerTest{    NSLog(@"timerTest----");}

然后在vc中加一个textView，run起来，模拟器界面如下：

RunLoopTest6.png

然后点击按钮，随后滑动textView，可以看到打印结果：

RunLoopTest7.png

没错，我在18：22：55秒钟滑动了textView，然后发现滑动的时候是不打印的，奇怪吧。其实说到底还是RunLoop搞的鬼。可以看到，我们把timer加到了NSDefaultRunLoopMode的runLoop中，而在滑动textview的时候，RunLoop就切换到UITrackingRunLoopMode模式，而上面有提到说：在每次调用 RunLoop 的主函数时，只能指定其中一个 Mode，这个Mode被称作 CurrentMode。 所以定时器就不起作用了。
现在可以思考一下解决方法了！（敲黑板ing）
提示一下，问题出在了模式上面，是不是修改一下模式就好了呢。

解决方法：
上面有提到过五个mode

    kCFRunLoopDefaultMode //App的默认Mode，通常主线程是在这个Mode下运行    UITrackingRunLoopMode //界面跟踪 Mode，用于 ScrollView 追踪触摸滑动，保证界面滑动时不受其他 Mode 影响    UIInitializationRunLoopMode // 在刚启动 App 时第进入的第一个 Mode，启动完成后就不再使用    GSEventReceiveRunLoopMode // 接受系统事件的内部 Mode，通常用不到    kCFRunLoopCommonModes //这是一个占位用的Mode，不是一种真正的Mode

其实如果把mode改为kCFRunLoopCommonModes的话就可以既支持kCFRunLoopDefaultMode又支持UITrackingRunLoopMode了。
修改如下：
修改mode类型

- (IBAction)ButtonDidClick:(id)sender {    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];}

然后run发现就算滚动textView也不会影响打印。有图有真相：

RunLoopTest8.png

四、有关CFRunLoopSourseRef的实验

我们在button的响应注释，然后打个断点，run后点击button会发现如下：

RunLoopTest9.png

RunLoopTest10.png

说明了button的点击是属于sourse0的。

五、有关CFRunLoopObserverRef的实验

首先回顾CFRunLoopObserverRef，是RunLoop的监听者，监听的状态如下：

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) { kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), //即将进入RunloopkCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), //即将处理NSTimer kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), //即将处理Sources kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), //即将进入休眠 kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), //刚从休眠中唤醒 kCFRunLoopExit = (1UL << 7), //即将退出runloop kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU //所有状态改变};

CF里面添加监听者的方法为

CFRunLoopAddObserver(<#CFRunLoopRef rl#>, <#CFRunLoopObserverRef observer#>, <#CFStringRef mode#>)

第一个参数：RunLoop
第二个参数：observer
第三个参数：mode

方法介绍完，开始敲代码，vc代码如下

- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    [self createObserver];}- (void)createObserver{    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {        NSLog(@"--------%zd", activity);    });    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);  // 添加监听者，关键！    CFRelease(observer); // 释放}

run！
可以看到打印结果：

RunLoopTest11.png

这就是监听的作用，可以知道当前的RunLoop状态。
下图是RunLoop的内部逻辑已经文字描述：（图片来自网络）

RunLoop内部逻辑.png

RunLoop的逻辑表述.png

五、最后

其实上述只是runloop的一个入门而已，想要深入其中，还是需要在项目中尝试使用它。
最后的最后，这篇文章的发表经历了整整三天的时间，总结，实验，截图，码字。。。总之，如果你觉得对你有所帮助，就请给我点个赞呗~
最后的最后的最后，我的水平有限，肯定有很多错误和不足之处，请各位不吝赐教，谢谢。

六、更新

也许你会觉得RunLoop的五个相关类会有点乱，下面我再来理一下。

    CFRunLoopRef    CFRunLoopModeRef    CFRunLoopSourceRef    CFRunLoopTimerRef    CFRunLoopObserverRef

我的理解是，CFRunLoopRef就是RunLoop，而SourceRef、TimerRef、ObserverRef是CFRunLoopRef的内容，而ModeRef指的是mode的属性。
先放个代码：

[[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];

这句话的意思就是：给当前的RunLoop添加一个内容为Sourse的而且属性是NSDefaultRunLoopMode的mode。是不是一下子清楚了~如果还不懂，那就再举个栗子：

NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

这句话的意思是：给当前的RunLoop添加一个内容为timer的而且属性是NSRunLoopCommonModes的mode。
现在是不是懂了呢~

看完入门，看实战呗~
传送门，RunLoop已入门？不来应用一下？：http://www.jianshu.com/p/c0a550d2ac97