RunLoop

简介

什么是 RunLoop ?

从字面意思看的话是运行循环、跑圈的意思;

RunLoop 的基本作用是什么:
  • 保持程序的持续运行;
  • 处理 App 中的各种事件(比如触摸事件、定时器事件、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;
如果没有RunLoop
int main(int argc, char * argv[])
{
    // 程序开始
    NSLog(@"execute main function");
    // 程序结束
    return 0;
}

没有 RunLoop 的情况下:第3行后程序就结束了;

如果有了RunLoop
int main(int argc, char * argv[]) 
{
    BOOL running = YES;
    do 
        {
            // 执行各种任务,处理各种事件
           // ......
        } while (running);
    return 0;
}

有 RunLoop 的情况下:由于 main 函数里面启动了个 RunLoop ,所以程序并不会马上退出,保持持续运行状态

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

第 5 行代码的 UIApplicationMain 函数内部就启动了一个 RunLoop 所以 UIApplicationMain 函数一直没有返回,保持了程序的持续运行。这个默认启动的 RunLoop 是跟主线程相关联的;

RunLoop对象

iOS 中哪些 API 来访问和使用 RunLoop?
  • Foundation
    NSRunLoop
  • Core Foundation
    CFRunLoopRef

NSRunLoop 和 CFRunLoopRef 都代表着 RunLoop 对象;

NSRunLoop 是基于 CFRunLoopRef 的一层 OC 包装,所以要了解RunLoop内部结构,需要多研究CFRunLoopRef层面的API(Core Foundation层面);

RunLoop资料
RunLoop与线程
  • 每条线程都有唯一的一个与之对应的 RunLoop 对象;
  • 主线程的 RunLoop 已经自动创建好了,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;
获得 RunLoop 对象
  • Foundation
// 获得当前线程的RunLoop对象
[NSRunLoop currentRunLoop]; 
// 获得主线程的RunLoop对象
[NSRunLoop mainRunLoop]; 
  • Core Foundation
// 获得当前线程的RunLoop对象
CFRunLoopGetCurrent(); 
 // 获得主线程的RunLoop对象
CFRunLoopGetMain();

RunLoop相关类

Core Foundation 中有几个关于RunLoop的类?

Core Foundation 中有5个关于RunLoop的类;

  • CFRunLoopRef
  • CFRunLoopModeRef
  • CFRunLoopSourceRef
  • CFRunLoopTimerRef
  • CFRunLoopObserverRef
RunLoop
RunLoop
CFRunLoopModeRef
  • CFRunLoopModeRef 代表 RunLoop 的运行模式;
  • 一个 RunLoop 包含若干个 Mode,每个 Mode 又包含若干个Source/Observer/Timer;
  • 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
  • 这样做主要是为了分隔开不同组的 Source/Observer/Timer,让其互不影响;
RunLoop 中有几种 Mode?

系统默认注册了 5 种 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;
CFRunLoopSourceRef

CFRunLoopSourceRef 是事件源(输入源)

  • 按照 Apple 官方文档 Sources 的分类:
    Port-Based Sources
    Custom Input Sources
    Cocoa Perform Selector Sources

  • 按照函数调用栈 Sources 的分类:
    Source0:非基于 Port;
    Source1:基于 Port,通过内核和其他线程通信,接受,分发系统事件;

CFRunLoopTimerRef

CFRunLoopTimerRef 是基于时间的触发器;
基本上说的就是 NSTimer;

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) 
{
    // 即将进入 RunLoop
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0) = 1,
    // 即将处理 Timer
    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1) = 2,
    // 即将处理 Source
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2) = 4,
    // 即将进入 睡眠
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5) = 32,
    // 刚从 睡眠 中 唤醒
    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6) = 64,
    // 即将退出 RunLoop
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7) = 128,
    // 所有活动
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
};

RunLoop 处理逻辑

官方版
RunLoop
官方版 RunLoop 处理逻辑
RunLoop
官方版 RunLoop 处理逻辑
网友整理版
RunLoop
网友整理版 RunLoop 处理逻辑

RunLoop 应用

  • NSTimer
  • ImageView显示
  • PerformSelector
  • 常驻线程
  • 自动释放池
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