顾名思义，RunLoop就是运行循环，在程序运行过程中循环做一些事情。
应用的一些场景：

定时器（Timer）、PerformSelector
GCD Async Main Queue
事件响应、手势识别、界面刷新
网络请求
AutoreleasePool
控制线程生命周期（线程保活）
监控应用卡顿
性能优化

iOS中有2套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，CFRunLoopRef是开源的https://opensource.apple.com/tarballs/CF/

RunLoop与线程

每条线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象
RunLoop保存在一个全局的Dictionary里，线程作为key，RunLoop作为value
线程刚创建时并没有RunLoop对象，RunLoop会在第一次获取它时创建
RunLoop会在线程结束时销毁
主线程的RunLoop已经自动获取（创建），子线程默认没有开启RunLoop

RunLoop相关的类

Core Foundation中关于RunLoop的5个类

CFRunLoopRef
CFRunLoopModeRef
CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopObserverRef

typedef struct __CFRunLoopMode *CFRunLoopModeRef;

struct __CFRunLoopMode {
    CFRuntimeBase _base;
    CFStringRef _name;
    CFMutableSetRef _sources0;
    CFMutableSetRef _sources1;
    CFMutableArrayRef _observers;
    CFMutableArrayRef _timers;
};

struct __CFRunLoop {
    pthread_t _pthread;
    CFMutableSetRef _commonModes;
    CFMutableSetRef _commonModeItems;
    CFRunLoopModeRef _currentMode;
    CFMutableSetRef _modes;
};

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Source0/Source1/Timer/Observer
RunLoop启动时只能选择其中一个Mode，作为currentMode
如果需要切换Mode，只能退出当前Loop，再重新选择一个Mode进入
不同组的Source0/Source1/Timer/Observer能分隔开来，互不影响
如果Mode里没有任何Source0/Source1/Timer/Observer，RunLoop会立马退出

常见的2种Mode

kCFRunLoopDefaultMode（NSDefaultRunLoopMode）：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

CFRunLoopObserverRef

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),
    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),
    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7),
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
};

可以添加Observer监听RunLoop的所有状态

CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(kCFAllocatorDefault, kCFRunLoopAllActivities, true, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        switch (activity) {
            case kCFRunLoopEntry:
                NSLog(@"kCFRunLoopEntry");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeTimers:
                NSLog(@"kCFRunLoopBeforeTimers");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeSources:
                NSLog(@"kCFRunLoopBeforeSources");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeWaiting:
                NSLog(@"kCFRunLoopBeforeWaiting");
                break;
            case kCFRunLoopAfterWaiting:
                NSLog(@"kCFRunLoopAfterWaiting");
                break;
            case kCFRunLoopExit:
                NSLog(@"kCFRunLoopExit");
                break;
            case kCFRunLoopAllActivities:
                NSLog(@"kCFRunLoopAllActivities");
                break;
        }
        
    });
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetMain(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
    CFRelease(observer);

RunLoop的运行逻辑

通知Observers：进入Loop
通知Observers：即将处理Timers
通知Observers：即将处理Sources
处理Blocks
处理Source0（可能会再次处理Blocks）
如果存在Source1，就跳转到第8步
通知Observers：开始休眠（等待消息唤醒）
通知Observers：结束休眠（被某个消息唤醒）
- 处理Timer
- 处理GCD Async To Main Queue
- 处理Source1
处理Blocks
根据前面的执行结果，决定如何操作
- 回到第02步
- 退出Loop
通知Observers：退出Loop

RunLoop休眠的实现原理

image.png

探寻RunLoop