iOS中的RunLoop

什么是RunLoop

从字面上理解就是一个运行循环，我们一般程序就是执行一个线程，是一条直线.有起点终点.而runloop就是一直在线程上面画圆圈，一直在跑圈，在不断跑圈中，一直在检测一些点击事件、定时器等等，一旦检测到就开始执行，执行结束后再睡眠，睡眠中再检测，除非切断否则一直在运行，否则就一直在循环。其内部的结构是一个do-while循环，在这个循环内部不断处理各种任务（比如timer、source、Observer）

RunLoop基本作用

• 保持程序的持续运行,App持续运行就是因为有RunLoop
• 处理App中的各种事件（比如触摸事件、定时事件、Selector事件）
• 节省CPU资源，提高程序性能，该做事时做事，该休息时休息

RunLoop对象

• Foundation
  NSRunLoop

• Core Foundation
  CFRunLoopRef

  NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表着RunLoop对象，NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一层OC的包装

RunLoop与线程

• 每条线程都有唯一的一个与之相对应的RunLoop对象
• 主线程的RunLoop系统已经创建好了，子线程的RunLoop需要主动创建

• RunLoop在第一次获取时创建，在线程结束时销毁

    // 全局的Dictionary，key 是 pthread_t， value 是 CFRunLoopRef  static CFMutableDictionaryRef loopsDic; // 访问 loopsDic 时的锁 static CFSpinLock_t loopsLock;// 获取一个 pthread 对应的 RunLoop。CFRunLoopRef _CFRunLoopGet(pthread_t thread) {    OSSpinLockLock(&loopsLock);    if (!loopsDic) {         // 第一次进入时，初始化全局Dic，并先为主线程创建一个 RunLoop。        loopsDic = CFDictionaryCreateMutable();        CFRunLoopRef mainLoop = _CFRunLoopCreate();        CFDictionarySetValue(loopsDic, pthread_main_thread_np(), mainLoop);    }    // 直接从 Dictionary 里获取。    CFRunLoopRef loop = CFDictionaryGetValue(loopsDic, thread));    if (!loop) {        // 取不到时，创建一个        loop = _CFRunLoopCreate();        CFDictionarySetValue(loopsDic, thread, loop);        // 注册一个回调，当线程销毁时，顺便也销毁其对应的 RunLoop。        _CFSetTSD(..., thread, loop, __CFFinalizeRunLoop);    }    OSSpinLockUnLock(&loopsLock);    return loop;}CFRunLoopRef CFRunLoopGetMain() {    return _CFRunLoopGet(pthread_main_thread_np());}CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent() {    return _CFRunLoopGet(pthread_self());}

  从上面的代码可以看出，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。线程刚创建时并没有 RunLoop，如果你不主动获取，那它一直都不会有。RunLoop 的创建是发生在第一次获取时，RunLoop 的销毁是发生在线程结束时。你只能在一个线程的内部获取其 RunLoop（主线程除外）。

  //获取当前线程的RunLoop[NSRunLoop currentRunLoop]; //获取主线程的RunLoop[NSRunLoop mainRunLoop];//获取当前线程的RunLoopCFRunLoopGetMain();//获取主线程的RunLoopCFRunLoopGetCurrent();

  注：NSRunLoop初始化不需要alloc,只需要在该线程里调用[NSRunLoop currentRunLoop]，

RunLoop与相关类

（主要针对Core Foundation中的RunLoop的5个类）

• CFRunLoopRef
• CFRunLoopModeRef
• CFRunLoopSourceRef
• CFRunLoopTimerRef

• CFRunLoopObserverRef

  其中 CFRunLoopModeRef 类并没有对外暴露，只是通过 CFRunLoopRef 的接口进行了封装。他们的关系如下:
  

CFRunLoopModeRef

• CFRunLoopModeRef代表RunLoop得运行模式
• 一个RunLoop包含了若干个Mode，每个Mode又包含了若干个Source/Timer/Observer
• 每次RunLoop启动时，只能指定其中一个Mode，这个Mode被称作CurrentMode
• 如果需要切换Mode，只能退出Loop，再重新指定一个Mode进入循环

• 每个Mode苦于设置自己的 Source/Timer/Observer，让其互不影响

• 系统默认注册了5个Mode（苹果只开放了前俩个）

  • kCFRunLoopDefaultMode：App的默认Mode，通常主线程是这个Mode下运行
  • UITrackingRunLoopMode：界面跟踪Mode，用于ScrollerView追踪触摸滑动，保证界面滑动时不受其他Mode影响
  • UIInitalizaationRunLoopMode：在刚启动App时进入的第一个Mode，启动完成后就不再使用
  • GSEventReceiveRunLoopMode：接受系统事件内部的Mode，通常用不到
  • kCFRunLoopCommonModes：这是占位的Mode，不是真正的Mode

CFRunLoopTimerRef

• CFRunLoopTimerRef是一个基于时间触发器

CFRunLoopSourceRef

• CFRunLoopSourceRef是事件源（输入源）
• 按照官方文档，Source的理论分类
  
  • Port-Based Source
  • Custom Input Source
  • Cocoa Perform Selector Sources
• 按照函数调用栈，Source的实践分类
  
  • Source0：非基于Prot的
  • Source1：基于Prot的，通过内核和其他线程通信，接受、分发系统事件

CFRunLoopObserverRef

• CFRunLoopObserverRef是观察者，能够监听RunLoop的状态改变

• 可以监听的时间点有以下几个

  typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),//即将进入Runloop    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),//即将处理Timer    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),//即将处理Source事件    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),//即将进入休眠    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),//从刚才休眠中唤醒    kCFRunLoopExit = (1UL << 7),//即将退出runloop    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU//监听所有状态};

• * CF的内存管理*

  • 1、凡是带有Create、copy、retain等字眼的函数，创建出来的对象，都需要在最后做一次release
  • 2、release函数：CFRelease(observer);

RunLoop处理逻辑

RunLoop在开发中的使用场景

1、开启一个常驻线程（让一个子线程不进入消亡状态，等待其他线程发来消息，处理事件）

• 在子线程中开启一个定时器
• 在子线程中进行长期监控一个行为事件

2、可以控制定时器在特定模式下执行

3、可以让某些事件在特定模式下执行

4、可以添加Observer监听RunLoop的状态，比如监听点击事件的处理（在所有点击事件之前做一些事情）

最后，附上以上的demo,git：(https://github.com/hejiasu/RunLoop)