Runloop的个人理解

概述

通常所说的RunLoop指的是NSRunloop或者CFRunloopRef,CFRunloopRef是纯C的函数,而NSRunloop仅仅是CFRunloopRef的OC封装,并未提供额外的其他功能。
内部运行模式可以简单概括为RunLoop 实际上就是一个对象,这个对象管理了其需要处理的事件和消息,并提供了一个入口函数来执行上面 Event Loop 的逻辑。线程执行了这个函数后,就会一直处于这个函数内部 "接受消息->等待->处理" 的循环中,直到这个循环结束(比如传入 quit 的消息),函数返回。

RunLoop 与线程的关系

首先,iOS 开发中能遇到两个线程对象: pthread_t 和 NSThread。过去苹果有份文档标明了 NSThread 只是 pthread_t 的封装,但那份文档已经失效了,现在它们也有可能都是直接包装自最底层的 mach thread。苹果并没有提供这两个对象相互转换的接口,但不管怎么样,可以肯定的是 pthread_t 和 NSThread 是一一对应的。比如,你可以通过 pthread_main_np() 或 [NSThread mainThread] 来获取主线程;也可以通过 pthread_self() 或 [NSThread currentThread] 来获取当前线程。CFRunLoop 是基于 pthread 来管理的。

苹果不允许直接创建 RunLoop,主线程默认开启runloop。
子线程不能开启Runloop,只能获取。
它只提供了两个自动获取的函数:

CFRunLoopGetMain()//获取主线程中的runloop
CFRunLoopGetCurrent()//获取字线程中的runloop

线程刚创建时并没有 RunLoop,如果你不主动获取,那它一直都不会有。RunLoop 的创建是发生在第一次获取时,RunLoop 的销毁是发生在线程结束时。你只能在一个线程的内部获取其 RunLoop(主线程除外)。

RunLoop Mode

Runloop总是运行在某种特定的CFRunLoopModeRef下(每次运行__CFRunLoopRun()函数时必须指定Mode)。而通过CFRunloopRef对应结构体的定义可以很容易知道每种Runloop都可以包含若干个Mode,每个Mode又包含Source/Timer/Observer。每次调用Runloop的主函数__CFRunLoopRun()时必须指定一种Mode,这个Mode称为 _currentMode,当切换Mode时必须退出当前Mode,然后重新进入Runloop以保证不同Mode的Source/Timer/Observer互不影响。

系统默认提供的Run Loop Modes有kCFRunLoopDefaultMode(NSDefaultRunLoopMode)和UITrackingRunLoopMode,需要切换到对应的Mode时只需要传入对应的名称即可。前者是系统默认的Runloop Mode,例如进入iOS程序默认不做任何操作就处于这种Mode中,此时滑动UIScrollView,主线程就切换Runloop到到UITrackingRunLoopMode,不再接受其他事件操作(除非你将其他Source/Timer设置到UITrackingRunLoopMode下)。
但是对于开发者而言经常用到的Mode还有一个kCFRunLoopCommonModes(NSRunLoopCommonModes),其实这个并不是某种具体的Mode,而是一种模式组合,在iOS系统中默认包含了
NSDefaultRunLoopMode和 UITrackingRunLoopMode(注意:并不是说Runloop会运行在kCFRunLoopCommonModes这种模式下,而是相当于分别注册了 NSDefaultRunLoopMode和 UITrackingRunLoopMode。当然你也可以通过调用CFRunLoopAddCommonMode()方法将自定义Mode放到 kCFRunLoopCommonModes组合)

RunLoop应用

1. NSTimer

前面一直提到Timer Source作为事件源,事实上它的上层对应就是NSTimer(其实就是CFRunloopTimerRef)这个开发者经常用到的定时器(底层基于使用mk_timer实现),甚至很多开发者接触RunLoop还是从NSTimer开始的。其实NSTimer定时器的触发正是基于RunLoop运行的,所以使用NSTimer之前必须注册到RunLoop,但是RunLoop为了节省资源并不会在非常准确的时间点调用定时器,如果一个任务执行时间较长,那么当错过一个时间点后只能等到下一个时间点执行,并不会延后执行(NSTimer提供了一个tolerance属性用于设置宽容度,如果确实想要使用NSTimer并且希望尽可能的准确,则可以设置此属性)。

2. AutoreleasePool

AutoreleasePool是另一个与RunLoop相关讨论较多的话题。其实从RunLoop源代码分析,AutoreleasePool与RunLoop并没有直接的关系,之所以将两个话题放到一起讨论最主要的原因是因为在iOS应用启动后会注册两个Observer管理和维护AutoreleasePool。不妨在应用程序刚刚启动时打印currentRunLoop可以看到系统默认注册了很多个Observer,其中有两个Observer的callout都是** _ wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler**,这两个是和自动释放池相关的两个监听。
第一个 Observer 监视的事件是 Entry(即将进入Loop),其回调内会调用 _objc_autoreleasePoolPush() 创建自动释放池。其 order 是-2147483647,优先级最高,保证创建释放池发生在其他所有回调之前。

第二个 Observer 监视了两个事件: BeforeWaiting(准备进入休眠) 时调用_objc_autoreleasePoolPop() 和 _objc_autoreleasePoolPush() 释放旧的池并创建新池;Exit(即将退出Loop) 时调用 _objc_autoreleasePoolPop() 来释放自动释放池。这个 Observer 的 order 是 2147483647,优先级最低,保证其释放池子发生在其他所有回调之后。

3. 事件响应、手势识别、UI更新

稍后总结。。。。

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