iOS-runloop解析

1、我们先来看看CFRunLoopRun的实现

https://opensource.apple.com/tarballs/CF/

void CFRunLoopRun(void) {   /* DOES CALLOUT */
    int32_t result;
    do {
        result = CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
        CHECK_FOR_FORK();
    } while (kCFRunLoopRunStopped != result && kCFRunLoopRunFinished != result);
}

我们可以看到CFRunLoopRun()里面就是一个do while循环，如果没有停止或结束就一直运行，
真正调用的是CFRunLoopRunSpecific()，它有4个参数
1)、CFRunLoopRef rl ：runloop，这里是传入了当前runloop
2)、CFStringRef modeName ：runllop mode，这里传入了默认模式
3)、CFTimeInterval seconds ：循环执行任务的时间
4)、Boolean returnAfterSourceHandled ：
这个根据官方文档
A flag indicating whether the run loop should exit after processing one source. If false, the run loop continues processing events until seconds has passed.
就是一个标记，如果设置为true，执行完一个source后退出，如果为false，一直循环执行事件直到经过了上一个参数设置的这个秒数

2、CFRunLoopRunSpecific()的实现

SInt32 CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopRef rl, CFStringRef modeName, CFTimeInterval seconds, Boolean returnAfterSourceHandled) {     /* DOES CALLOUT */
    CHECK_FOR_FORK();
    //1、如果runloop被释放，直接返回finished
    if (__CFRunLoopIsDeallocating(rl)) return kCFRunLoopRunFinished;
    __CFRunLoopLock(rl);
    //2、通过runloop mode名字找到runloop mode
    CFRunLoopModeRef currentMode = __CFRunLoopFindMode(rl, modeName, false);
    //3、如果mode不存在或者为空，则返回finished
    if (NULL == currentMode || __CFRunLoopModeIsEmpty(rl, currentMode, rl->_currentMode)) {
        Boolean did = false;
        if (currentMode) __CFRunLoopModeUnlock(currentMode);
        __CFRunLoopUnlock(rl);
        return did ? kCFRunLoopRunHandledSource : kCFRunLoopRunFinished;
    }
    //4、缓存运行数据并给runloop设置新数据
    volatile _per_run_data *previousPerRun = __CFRunLoopPushPerRunData(rl);
    //5、获取runloop上一次执行的mode
    CFRunLoopModeRef previousMode = rl->_currentMode;
    //6、设为执行mode为传入参数获取到的
    rl->_currentMode = currentMode;
    int32_t result = kCFRunLoopRunFinished;
    //7、如果当前mode标记了进入runloop通知，则通知进入runloop
    if (currentMode->_observerMask & kCFRunLoopEntry ) __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopEntry);
    //8、执行runloop
    result = __CFRunLoopRun(rl, currentMode, seconds, returnAfterSourceHandled, previousMode);
    //9、如果当前Mode标记了退出runloop通知，则通知退出runloop
    if (currentMode->_observerMask & kCFRunLoopExit ) __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopExit);

        __CFRunLoopModeUnlock(currentMode);
    //10、将第4步获取的运行数据赋给runloop
        __CFRunLoopPopPerRunData(rl, previousPerRun);
    //11、还原runloop的mode为上一次的
    rl->_currentMode = previousMode;
    __CFRunLoopUnlock(rl);
    return result;
}

这里我们可以得出这个函数做了以下事
1)、判断是要运行的runloop和Mode是否可以运行
2)、缓存上一次的_per_run_data和mode，并给runloop新值
3)、通知进入runloop
4)、运行runloop
5)、通知退出runloop
6)、还原上一次的_per_run_data和mode

3、__CFRunLoopRun() 这个方法太多，我们简化一下

static int32_t __CFRunLoopRun(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopModeRef rlm, CFTimeInterval seconds, Boolean stopAfterHandle, CFRunLoopModeRef previousMode) {
    do {
        //1、通知开始调用定时器
        if (rlm->_observerMask & kCFRunLoopBeforeTimers) __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopBeforeTimers);
        //2、通知开始执行source0(用户创建的source)
        if (rlm->_observerMask & kCFRunLoopBeforeSources) __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopBeforeSources);
        
        //3、开始执行runloop的block链表 block由CFRunLoopPerformBlock插入runloop
        __CFRunLoopDoBlocks(rl, rlm);
        
        //4、执行source0操作
        Boolean sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSources0(rl, rlm, stopAfterHandle);
        if (sourceHandledThisLoop) {
            //执行block
            __CFRunLoopDoBlocks(rl, rlm);
        }
                
        //5、如果有新的mach_port消息，跳转处理mach_port消息(source1)
        if (MACH_PORT_NULL != dispatchPort && !didDispatchPortLastTime) {
            //获取source1信息
            if (__CFRunLoopServiceMachPort(dispatchPort, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort, 0, &voucherState, NULL)) {
                //跳转
                goto handle_msg;
            }
        }
                
        //6、通知即将进入等待
        if (!poll && (rlm->_observerMask & kCFRunLoopBeforeWaiting)) __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopBeforeWaiting);

        //7、休眠等待
        __CFRunLoopServiceMachPort(waitSet, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort, poll ? 0 : TIMEOUT_INFINITY, &voucherState, &voucherCopy);

        
        //8、通知runloop退出休眠
        if (!poll && (rlm->_observerMask & kCFRunLoopAfterWaiting)) __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopAfterWaiting);
        
    handle_msg:;
        //9、处理唤醒消息
       //9.1、处理timer事件
        if (modeQueuePort != MACH_PORT_NULL && livePort == modeQueuePort) {
            if (!__CFRunLoopDoTimers(rl, rlm, mach_absolute_time())) {
                // Re-arm the next timer, because we apparently fired early
                __CFArmNextTimerInMode(rlm, rl);
            }
        }
        //9.2、如果是 gcd的main queue
        else if (livePort == dispatchPort) {
            __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__(msg);
 
        }
        //9.3、如果是source1事件
         else {
 
            //更具mach port端口获取source1事件
            CFRunLoopSourceRef rls = __CFRunLoopModeFindSourceForMachPort(rl, rlm, livePort);
            //处理source1事件
            sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSource1(rl, rlm, rls, msg, msg->msgh_size, &reply) || sourceHandledThisLoop;
            (void)mach_msg(reply, MACH_SEND_MSG, reply->msgh_size, 0, MACH_PORT_NULL, 0, MACH_PORT_NULL);
            
        }

        //10、执行block
        __CFRunLoopDoBlocks(rl, rlm);
        
        //11、判断是否退出循环
        if (sourceHandledThisLoop && stopAfterHandle) {
            retVal = kCFRunLoopRunHandledSource;
        } else if (timeout_context->termTSR < mach_absolute_time()) {
            retVal = kCFRunLoopRunTimedOut;
        } else if (__CFRunLoopIsStopped(rl)) {
            __CFRunLoopUnsetStopped(rl);
            retVal = kCFRunLoopRunStopped;
        } else if (rlm->_stopped) {
            rlm->_stopped = false;
            retVal = kCFRunLoopRunStopped;
        } else if (__CFRunLoopModeIsEmpty(rl, rlm, previousMode)) {
            retVal = kCFRunLoopRunFinished;
        }

        
    } while (0 == retVal);
    
    
    return retVal;
}

具体逻辑流程我们借用网上的一个图片

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这里的source0是用户事件，source1是系统通过match port发送的消息事件

4、这里runloop runloopMode source timer observer之间的关系我们也借用网上一个图片

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1)、runloop一次只能在一种RunLoopMode下执行
1)、每个RunLoopMode包含各自的事件