iOS学习——浅谈RunLoop

程序员文章站 2022-05-18 22:21:59

RunLoop的字面意思是运行循环、跑圈，一个App启动后能一直执行，就是因为启动后进入了一个循环，在这个循环中不断监听各种状态、手势动作，并做出相应的响应。这个循环就是我们今天要探究的RunLoop。 1 RunLoop基础 1.1 RunLoop的基本作用保持程序的持续运行(ios程序为什么能 ......

　　runloop的字面意思是运行循环、跑圈，一个app启动后能一直执行，就是因为启动后进入了一个循环，在这个循环中不断监听各种状态、手势动作，并做出相应的响应。这个循环就是我们今天要探究的runloop。

1 runloop基础

1.1 runloop的基本作用

保持程序的持续运行(ios程序为什么能一直活着不会死)
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···】）
节省cpu资源，提高程序性能，有事情就做事情，没事情就休息

1.2 关于runloop的几点说明

如果没有runloop,那么程序一启动就会退出，什么事情都做不了。
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
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

1.3 runloop对象

在ios开发中有两套api来访问runloop
- foundation框架【nsrunloop】
- core foundation框架【cfrunloopref】
nsrunloop和cfrunloopref都代表着runloop对象,它们是等价的，可以互相转换
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）

1.4 runloop与线程

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
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
runloop的生命周期：在第一次获取时创建，在线程结束时销毁

1.5 获取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。*/

2 runloop相关类

2.1 runloop运行原理图

　　在线程中开启runloop后，系统会进入一个死循环，这个循环在有事件触发时（触摸事件、定时器事件【nstimer】、selector事件【选择器·performselector···】等）就工作，没事情就休息，提高程序性能，节省cpu资源，示意图如下。

iOS学习——浅谈RunLoop

2.2 runloop相关的5个类

cfrunloopref
cfrunloopmoderef【runloop的运行模式】
cfrunloopsourceref【runloop要处理的事件源】
cfrunlooptimerref【timer事件】
cfrunloopobserverref【runloop的观察者（监听者）】

　　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。

iOS学习——浅谈RunLoop

2.2.1 cfrunloopmoderef

cfrunloopmoderef代表着runloop的运行模式
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
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
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，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
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

2.2.2 cfrunlooptimerref：基于时间触发一个操作。基本上说的就是nstimer

　　nstimer在实际开发中会出现不准的情况，出现这种情况的主要是nstimer的初始化有两种方法如下，然后第一种方法会自动添加到当前的runloop中，并且runloop的运行模式mode设置为kcfrunloopdefaultmode，这种模式在界面被拖拽时运行mode变为uitrackingrunloopmode，这时候defaultmode下的定时器就会停止工作，所以在界面拖拽时定时器不计时，导致计时不准。

+ (nstimer *)scheduledtimerwithtimeinterval:(nstimeinterval)interval repeats:(bool)repeats block:(void (^)(nstimer *timer))block;

+ (nstimer *)timerwithtimeinterval:(nstimeinterval)interval repeats:(bool)repeats block:(void (^)(nstimer *timer))block;

　　解决上述所说的定时器不准的方案是设置runloop的工作mode为kcfrunloopcommonmodes，这种模式可以在多种mode下都进行工作。

/*
    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鸟。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，说直白点那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---");
}

gcd中的定时器的使用

//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i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;

2.2.3 cfrunloopsourceref

cfrunloopsourceref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）。

（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

可以通过打断点的方式查看一个方法的函数调用栈

2.2.4 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
};

3 runloop的运行逻辑

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1 runloop基础

1.1 runloop的基本作用

1.2 关于runloop的几点说明

1.3 runloop对象

1.4 runloop与线程

1.5 获取runloop对象

2 runloop相关类

2.1 runloop运行原理图

2.2 runloop相关的5个类

2.2.1 cfrunloopmoderef

2.2.2 cfrunlooptimerref：基于时间触发一个操作。基本上说的就是nstimer

2.2.3 cfrunloopsourceref

2.2.4 cfrunloopobserverref

3 runloop的运行逻辑

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