RunLoop是什么
- 字面意思运行循环
- RunLoop是线程的基础架构部分
RunLoop
的目的,就是使得线程在有任务需要做的时候自己跑起来运行,而当没有操作的时候就停下来休息,处于睡眠状态。充分节省CPU资源,提高程序性能。
RunLoop和线程的关系
- 每条线程都有唯一的一个 RunLoop 对象与之对应的
- 主线程的RunLoop是自动创建并且默认启动的
- 子线程的 RunLoop 需要手动创建,手动启动的
- RunLoop在第一次获取时创建,在线程结束时销毁
RunLoop的作用
- 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
Runloop参考资料
点击查看 苹果官方文档
点击查看 CFRunLoopRef开源代码
Runloop对象
1. 在iOS开发中有两套api来访问Runloop
- foundation框架【NSRunloop】
- core foundation框架【CFRunloopRef】
2. 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
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,是在代码中经常使用的, 但要了解RunLoop内部结构,需要多研究CFRunLoopRef层面的API(Core Foundation层面)
RunLoop相关类
-
CFRunLoopRef
: runloop对象,获得当前runloop和主runloop -
CFRunLoopMode
:runloop 的运行模式 -
CFRunLoopTimerRef
: runloop 的计时器对象 -
CFRunLoopObserverRef
: runloop 观察者 -
CFRunLoopSourceRef
: runloop 输入源,事件源
1. CFRunLoopModeRef
-
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/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
这样做主要是为了分隔开不同组的Source/Timer/Observer,让其互不影响
-
RunLoop的5中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(提高用户体验) - 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(如绘图事件,渲染事件)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
- kCFRunLoopDefaultMode
2. CFRunLoopTimerRef
- CFRunLoopTimerRef是基于时间的触发器
- 基本上说的就是NSTimer,他受RunLoop的Model影响
- GCD的定时器不受RunLoop的Model影响
3. CFRunLoopObserverRef
- CFRunLoopObserverRef是观察者,能够监听RunLoop的状态改变
看下监听状态
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
};
写代码试验下
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
[self createObserver];
}
- (void)createObserver
{
// 创建监听者
CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
switch (activity) {
case kCFRunLoopEntry: //即将进入runloop
NSLog(@"即将进入unlLoop");
break;
case kCFRunLoopBeforeTimers: //即将处理timer
NSLog(@"即将处理Timer");
break;
case kCFRunLoopBeforeSources: //即将处理source
NSLog(@"即将处理Source");
break;
case kCFRunLoopBeforeWaiting: //即将进入休眠
NSLog(@"即将进入休眠");
break;
case kCFRunLoopAfterWaiting: //被唤醒
NSLog(@"从休眠中被唤醒");
break;
case kCFRunLoopExit: //runloop退出
NSLog(@"runloop退出");
break;
default:
break;
}
});
// 添加监听者
CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
// 释放
CFRelease(observer);
}
查看结果:
2018-09-01 15:54:28 即将处理Timer
2018-09-01 15:54:28 即将处理Source
2018-09-01 15:54:28 即将处理Timer
2018-09-01 15:54:28 即将处理Source
2018-09-01 15:54:28 即将处理Timer
2018-09-01 15:54:28 即将处理Source
2018-09-01 15:54:28 即将处理Timer
2018-09-01 15:54:28 即将处理Source
2018-09-01 15:54:28 即将处理Timer
2018-09-01 15:54:28 即将处理Source
2018-09-01 15:54:28 即将进入休眠
2018-09-01 15:54:29 从休眠中被唤醒
2018-09-01 15:54:29 即将处理Timer
2018-09-01 15:54:29 即将处理Source
2018-09-01 15:54:29 即将进入休眠
4. CFRunLoopSourceRef
- Source0:非基于Port的, 用于用户主动触发的事件(点击button 或点击屏幕)
- Source1:基于Port的 通过内核和其他线程相互通信,接收分发系统时间(与内核相关), 这种 Source 能主动唤醒 RunLoop 的线程(系统做的事件)
注意:
Source1在处理的时候会分发一些操作给Source0去处理
注意:
一种Mode中可以有多个Source(事件源,输入源,基于端口事件源例键盘触摸等) Observer(观察者,观察当前RunLoop运行状态) 和Timer(定时器事件源)。但是必须至少有一个Source或者Timer,因为如果Mode为空,RunLoop运行到空模式不会进行空转,就会立刻退出。
RunLoop的内部逻辑
看下官方文档给的图片
有点抽象, 什么意思, 没看懂。所以从网络搜寻到下面逻辑图、文字描述一应俱全
RunLoop使用场景---NSTimer
定时器若只运行在NSDefaultRunLoopMode下,一旦RunLoop进入其他模式(例如滑动scrollview的时候,会切换模式UITrackingRunLoopMode),这个定时器就不会工作,
所以标记为NSRunLoopCommonModes的模式, Timer不但会在UITrackingRunLoopMode下运行也会在NSDefaultRunLoopMode运行
// timer1
// scheduledTimer返回的定时器,已经自动被添加到当前runLoop中,而且是NSDefaultRunLoopMode
NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
// 修改模式NSRunLoopCommonModes
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
// timer2
// timerWithTimeInterval返回的定时器,需要手动添加添加到runLoop中
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
/*
// 标记mode
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
*/
// 标记为NSRunLoopCommonModes的模式
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
如果想在拖动scrollview时不做某些事情时,可以把定时器放在NSDefaultRunLoopMode下,这样拖动scrollview时,
就不会执行定时器下的事情,可以增加用户体验。
当然使用RunLoop的场景还有很多,比如tableview图片加载性能优化,线程常驻等等, 后续补充。