RunLoop基础知识以及GCD
阅读原文时间:2023年07月08日阅读:4

- 1.1 字面意思

  a 运行循环

  b 跑圈

- 1.2 基本作用(作用重大)

  a 保持程序的持续运行(ios程序因而能一直活着不会死) 

  b 处理app中的各种事件(比如触摸事件、定时器事件【NSTimer】、selector事件【选择器·performSelector···】)

  c 节省CPU资源,提高程序性能,有事情就做事情,没事情就休息

- 1.3 重要说明

   (1)如果没有Runloop,那么程序一启动就会退出,什么事情都做不了。

   (2)如果有了Runloop,那么相当于在内部有一个死循环,能够保证程序的持续运行

   (3)main函数中的Runloop

      a 在UIApplication函数内部就启动了一个Runloop,该函数返回一个int类型的值

      b 这个默认启动的Runloop是跟主线程相关联的

- 1.4 Runloop对象

    (1)在iOS开发中有两套api来访问Runloop

        a.foundation框架【NSRunloop】

        b.core foundation框架【CFRunloopRef】

    (2)NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表着RunLoop对象,它们是等价的,可以互相转换

    (3)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)

- 1.5 Runloop参考资料

(1)苹果官方文档
https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Conceptual/Multithreading/RunLoopManagement/RunLoopManagement.html

(2)CFRunLoopRef开源代码下载地址:
http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/

- 1.6 Runloop与线程

    1.Runloop和线程的关系:一个Runloop对应着一条唯一的线程

    问题:如何让子线程不死

    回答:给这条子线程开启一个Runloop  

    2.Runloop的创建:主线程Runloop已经创建好了,子线程的runloop需要手动创建  

    3.Runloop的生命周期:在第一次获取时创建,在线程结束时销毁

- 1.7 获得Runloop对象

1.获得当前Runloop对象
//01 NSRunloop
NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop currentRunLoop];
//02 CFRunLoopRef
CFRunLoopRef runloop2 = CFRunLoopGetCurrent();

2.拿到当前应用程序的主Runloop(主线程对应的Runloop)
//01 NSRunloop
NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop mainRunLoop];
//02 CFRunLoopRef
CFRunLoopRef runloop2 = CFRunLoopGetMain();

3.注意点:开一个子线程创建runloop,不是通过alloc init方法创建,而是直接通过调用currentRunLoop方法来创建,它本身是一个懒加载的。

4.在子线程中,如果不主动获取Runloop的话,那么子线程内部是不会创建Runloop的。可以下载CFRunloopRef的源码,搜索_CFRunloopGet0,查看代码。

5.Runloop对象是利用字典来进行存储,而且key是对应的线程Value为该线程对应的Runloop。

- 1.8 Runloop相关类

(1)Runloop运行原理图

(2)五个相关的类

     a.CFRunloopRef

     b.CFRunloopModeRef【Runloop的运行模式】

     c.CFRunloopSourceRef【Runloop要处理的事件源】

     d.CFRunloopTimerRef【Timer事件】

     e.CFRunloopObserverRef【Runloop的观察者(监听者)】

(3)Runloop和相关类之间的关系图

(4)Runloop要想跑起来,它的内部必须要有一个mode,这个mode里面必须有source\observer\timer,至少要有其中的一个。

- CFRunloopModeRef

    1.CFRunloopModeRef代表着Runloop的运行模式

    2.一个Runloop中可以有多个mode,一个mode里面又可以有多个source\observer\timer等等

    3.每次Runloop启动的时候,只能指定一个mode,这个mode被称为该Runloop的当前mode

    4.如果需要切换mode,只能先退出当前Runloop,再重新指定一个mode进入
    5.这样做主要是为了分割不同组的定时器等,让他们相互之间不受影响

    6.系统默认注册了5个mode

     a.kCFRunLoopDefaultMode:App的默认Mode,通常主线程是在这个Mode下运行

     b.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

     c.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

     d.GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系统事件的内部 Mode,通常用不到

     e.kCFRunLoopCommonModes: 这是一个占位用的Mode,不是一种真正的Mode

- CFRunloopTimerRef

(1)NSTimer相关代码

/*
说明:
(1)runloop一启动就会选中一种模式,当选中了一种模式之后其它的模式就都不会影响到它。一个mode里面可以添加多个NSTimer,也就是说以后当创建NSTimer的时候,可以指定它是在什么模式下运行的。
(2)它是基于时间的触发器,就是时间到了我就触发一个事件,触发一个操作。基本上说的就是NSTimer
(3)相关代码
*/

  • (void)timer2
    {
    //NSTimer 调用了scheduledTimer方法,那么会自动添加到当前的runloop里面去,而且runloop的运行模式kCFRunLoopDefaultMode

    NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

    //更改模式
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

}

  • (void)timer1
    {
    // [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

    //定时器添加到UITrackingRunLoopMode模式,一旦runloop切换模式,那么定时器就不工作
    // [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];

    //定时器添加到NSDefaultRunLoopMode模式,一旦runloop切换模式,那么定时器就不工作
    // [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

    //占位模式:common modes标记
    //被标记为common modes的模式 kCFRunLoopDefaultMode UITrackingRunLoopMode
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

    // NSLog(@"%@",[NSRunLoop currentRunLoop]);
    }

  • (void)run
    {
    NSLog(@"---run---%@",[NSRunLoop currentRunLoop].currentMode);
    }

  • (IBAction)btnClick {

    NSLog(@"---btnClick---");
    }

(2)GCD中的定时器

//0.创建一个队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

//1.创建一个GCD的定时器  
/\*  
 第一个参数:说明这是一个定时器  
 第四个参数:GCD的回调任务添加到那个队列中执行,如果是主队列则在主线程执行  
 \*/  
dispatch\_source\_t timer = dispatch\_source\_create(DISPATCH\_SOURCE\_TYPE\_TIMER, 0, 0, queue);

//2.设置定时器的开始时间,间隔时间以及精准度

//设置开始时间,三秒钟之后调用  
dispatch\_time\_t start = dispatch\_time(DISPATCH\_TIME\_NOW,3.0 \*NSEC\_PER\_SEC);  
//设置定时器工作的间隔时间  
uint64\_t intevel = 1.0 \* NSEC\_PER\_SEC;

/\*  
 第一个参数:要给哪个定时器设置  
 第二个参数:定时器的开始时间DISPATCH\_TIME\_NOW表示从当前开始  
 第三个参数:定时器调用方法的间隔时间  
 第四个参数:定时器的精准度,如果传0则表示采用最精准的方式计算,如果传大于0的数值,则表示该定时切换可以接收该值范围内的误差,通常传0  
 该参数的意义:可以适当的提高程序的性能  
 注意点:GCD定时器中的时间以纳秒为单位(面试)  
 \*/

dispatch\_source\_set\_timer(timer, start, intevel, 0 \* NSEC\_PER\_SEC);

//3.设置定时器开启后回调的方法  
/\*  
 第一个参数:要给哪个定时器设置  
 第二个参数:回调block  
 \*/  
dispatch\_source\_set\_event\_handler(timer, ^{  
    NSLog(@"------%@",\[NSThread currentThread\]);  
});

//4.执行定时器  
dispatch\_resume(timer);

//注意:dispatch\_source\_t本质上是OC类,在这里是个局部变量,需要强引用  
self.timer = timer;

- CFRunloopSourceRef

    1.是事件源也就是输入源,有两种分类模式;
      一种是按照苹果官方文档进行划分的

      另一种是基于函数的调用栈来进行划分的(source0和source1)。

    2.具体的分类情况

     (1)以前的分法

          Port-Based Sources

          Custom Input Sources

          Cocoa Perform Selector Sources

     (2)现在的分法

          Source0:非基于Port的

          Source1:基于Port的

    3.可以通过打断点的方式查看一个方法的函数调用栈

- CFRunLoopObserverRef

(1)CFRunLoopObserverRef是观察者,能够监听RunLoop的状态改变

(2)如何监听

//创建一个runloop监听者
CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(),kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {

 NSLog(@"监听runloop状态改变---%zd",activity);  
});

//为runloop添加一个监听者  
 CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);

CFRelease(observer);

(3)监听的状态

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), //即将进入Runloop
kCFRunLoopBeforeTimers = (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
};

- 1.9 Runloop运行逻辑

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