1. Runloop结构

什么是一个Runloop

是通过内部维护的事件循环(==用户态和内核态相互转换==)来对事件或消息进行管理的一个对象

事件循环是什么？

一个UI事件，一个timer，一个系统delegate。（viewDidLoad也是系统的delegate，而且要一套执行完，例如tableview的所有代理）都称之为runloop(不是NSRunloop)，runloop实际上是从接收消息，然后处理完消息的一个完整过程。

NSRunloop 是什么

是CFRunloop的封装，提供了面向对象的api

CFRunloop数据结构

// runloop数据结构
struct __CFRunLoop {
    CFMutableSetRef _commonModes;    // Set<CFStringRef>
    CFMutableSetRef _commonModeItems; // Set<Source/Observer/Timer>
    CFRunLoopModeRef _currentMode;    // Current Runloop Mode
    CFMutableSetRef _modes;           // Set<CFRunLoopModeRef>
    ...
};

// mode数据结构
struct __CFRunLoopMode {
    CFStringRef _name;            // Mode名字, 
    CFMutableSetRef _sources0;    // Set<CFRunLoopSourceRef>
    CFMutableSetRef _sources1;    // Set<CFRunLoopSourceRef>
    CFMutableArrayRef _observers; // Array<CFRunLoopObserverRef>
    CFMutableArrayRef _timers;    // Array<CFRunLoopTimerRef>
    ...
};

//CFRunLoopModeRef 类型

1. kCFRunLoopDefaultMode: //默认mode，通常主线程在这个 Mode 下运行。

2. UITrackingRunLoopMode://追踪mode，保证Scrollview滑动顺畅不受其他 mode 影响。
 
3. UIInitializationRunLoopMode://启动程序后的过渡mode，启动完成后就不再使用。
 
4: GSEventReceiveRunLoopMode://Graphic相关事件的mode，通常用不到。
 
5: kCFRunLoopCommonModes://占位mode，作为标记DefaultMode和CommonMode用。

//Runloop 状态

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry         = (1UL << 0), // 即将进入Loop
    kCFRunLoopBeforeTimers  = (1UL << 1), // 即将处理 Timer
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 即将处理 Source
    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Loop
};

总结：

Runloop有多个Mode（原因：为了屏蔽消息，每个Mode做当前任务下的事情），每个Mode拥有多个sources（集合），obvservers(数组)，timer（数组）

mode切换和item依赖

a 主线程的runloop自动创建，子线程的runloop默认不创建（在子线程中调用NSRunLoop *runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
获取RunLoop对象的时候，就会创建RunLoop）；

b runloop退出的条件：app退出；线程关闭；设置最大时间到期；modeItem为空；

c 同一时间一个runloop只能在一个mode，切换mode只能退出runloop，再重进指定mode（隔离modeItems使之互不干扰）；

d 一个item可以加到不同mode；一个mode被标记到commonModes里（这样runloop不用切换mode）。

Runloop本质：

mach port和mach_msg()。

Mach是XNU的内核，进程、线程和虚拟内存等对象通过==端口==发消息进行通信

无线程消息时

Runloop通过mach_msg()函数发送消息，如果没有port 消息，内核会将线程置于等待状态 mach_msg_trap() 。

有线程消息时

判断消息类型处理事件，并通过modeItem的callback回调

Runloop有两个关键判断点，一个是通过msg决定Runloop是否等待，一个是通过判断退出条件来决定Runloop是否循环。

Runloop处理事件模型

RunLoop 的运行逻辑

01、通知Observers：进入Loop
02、通知Observers：即将处理Timers
03、通知Observers：即将处理Source0
04、处理Source0
05、如果存在Source1，就跳转到第9步
06、通知Observers，线程即将休眠
07、通知Observers：开始休眠（等待消息唤醒）（source1，timer，触摸唤醒）
08、通知Observers：结束休眠（被某个消息唤醒）
09、处理消息，跳回02。处理timer，source1
10、通知Observers：退出Loop

source0 无法唤醒runloop，事件是在source1捕获，在source0执行