RunLoop是iOS开发中非常重要的一个知识点。也是面试必考知识点。本文主要记录一下内容
1 RunLoop是什么
2 RunLoop的数据结构
3 RunLoop事件循环
4 RunLoop应用
一、什么是RunLoop
面试时候经常被问到，这个问题有3个关键点，分别是：事件循环、管理事件/消息、对象
RunLoop是通过内部维护的事件循环，来对事件/消息进行管理的一个对象
二、RunLoop数据结构
RunLoop结构
struct CFRunLoop {
pthread_t pthread //线程
CFRunLoopModeRef currentMode //当前runLoop运行的mode
CFMutableSetRef modes //mode<CFRunLoopModeRef>集合
CFMutableSetRef commonModes //集合<NSString*>
CFMutableSetRef commonModeItems //集合(observers/sources/timers)
}
RunLoopMode结构
struct CFRunLoopMode {
CFStringRef name ---> NSDefaultRunLoopMode 字符串
CFMutableSetRef sources0
CFMutableSetRef sources1
CFMutableArrayRef observers
CFMutableArrayRef timers
}
RunLoopSource结构
struct CFRunLoopSource {
source0 需要手动唤醒线程
source1 具备唤醒线程的能力
}
RunLoopObserver结构
struct CFRunLoopObserver {
CFIndex rlCount; //observer当前监控runLoop数量
CFOptionFlags activities; //observer观测runLoop的状态，枚举类型
}
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags ,CFRunLoopActivity) {
kCFRunLoopEntry //即将进入Loop,准备启动
kCFRunLoopBeforeTimers //即将处理Timers
kCFRunLoopBeforeSources //即将处理Sources
kCFRunLoopBeforeWaiting //即将进入休眠 用户态--> 内核态
kCFRunLoopAfterWaiting //刚刚唤醒 内核态 --> 用户态
kCFRunLoopExit //即将退出RunLoop
}
从上面分析得出：
1、 RunLoop和线程是一一对应的关系，主线程中的RunLoop是在UIApplicationMain函数中创建的。子线程默认是没有生产RunLoop的，获取时才创建
2、 一个RunLoop可以有n个RunLoopMode， 一个RunLoopMode可以有m个Timers/Observers/Sources。RunLoop一次只能运行一个Mode。
3、 NSRunLoopCommonModes是一种实际不存在的Mode, 是一个集合<NSString*> ，是同步Source/Timer/Observer到多个Mode中的一种解决方案
三、事件循环机制
事件循环的原理：
有事做事，没事休眠。实际上是用户态和核心态之间的切换。当没事处理时，用户发送match_msg()给系统调用系统自己的match_msg()完成用户态到核心态的转变，从而休眠。
三、RunLoop应用
1 常驻线程
完成常驻线程分为三步：创建RunLoop、向RunLoop添加一个Port/Source等维持RunLoop的事件循环、启动该RunLoop
static BOOL runAlways = YES;
+(NSThread*)threadForDispatch
{
static NSThread *thread = nil;
if(thread == nil){
@synchronized(self){
if(thread == nil){
thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(runThread) object:nil];
[thread setName:@"com.fw.thread"];
[thread start];
}
}
}
return thread;
}
+(void)runThread
{
//创建一个Source
CFRunLoopSourceContext context = {0,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL,NULL};
CFRunLoopSourceRef source = CFRunLoopSourceCreate(kCFAllocatorDefault, 0, &context);
//创建RunLoop
CFRunLoopAddSource(CFRunLoopGetCurrent(), source, kCFRunLoopDefaultMode);
while (runAlways) {
@autoreleasepool{
//令当前RunLoop运行在DefaultMode下面
NSLog(@"事件循环 ---->>>");
CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, true);
}
}
//某一时机runAlways=NO ，跳出事件循环,退出RunLoop
CFRunLoopRemoveSource(CFRunLoopGetCurrent(), source, kCFRunLoopDefaultMode);
CFRelease(source);
}
2 NSTimer
NSTimer调用scheduledTimerWithTimeInterval后，会被自动添加当前线程(假设为主线程)RunLoop的NSDefaultRunLoopModeMode中。当滑动UITableView时候，主线程的Mode切换为UITrackingRunLoopMode, 从而停止接收NSTimer回调事件。
有时你需要一个 Timer，在两个 Mode 中都能得到回调，一种办法就是将这个 Timer 分别加入这两个 Mode。还有一种方式，就是将 Timer 加入到顶层的 RunLoop 的 "commonModeItems" 中。
3 AutoReleasePool
在主线程RunLoop中注册了2个observer
第一个observer：监听即将进入RunLoop通知，调用objc_utoreleasePoolPush()
第二个observer ：监听了2个通知，即将进入休眠时 调用objc_autoreleasePoolPop() 和objc_utoreleasePoolPush() 释放旧池，创建新的池。将要退出RunLoop时候，调用objc_autoreleasePoolPop()
AutoReleasePool本质是以AutoreleasePoolPage为节点的双向链表。调用objc_utoreleasePoolPush() 实际是调用AutoreleasePoolPage::push()，objc_autoreleasePoolPop()实际是AutoreleasePoolPage::pop(ctxt);
AutoreleasePoolPage结构如下
magic_t const magic;
id *next; //指向新添加的autorelease对象
pthread_t const thread;
AutoreleasePoolPage * const parent;
AutoreleasePoolPage *child;
uint32_t const depth; //深度，从0开始递增
uint32_t hiwat; //代表最大深度限制
当 next == begin() 时，表示 AutoreleasePoolPage 为空；
当 next == end() 时，表示 AutoreleasePoolPage 已满。
每个page是一个指针栈结构，初始push时候，会在page中插入一个POOL_SENTINEL标志，pop时候，在此标志之后添加的指针都会被释放。之后添加的指针对象到POOL_SENTINEL标志，可能跨越好几个page, 因为每个page的都有最大深度限制。
有人说autoreleasepool本质是延迟调用release，在pop时候，才会release掉。
