iOS – RunLoop

1.RunLoop简介

1.1 什么是RunLoop

简单的话就是:运行循环,可以领略成一个死循环,一直在运作。

RunLoop实际上就是一个目的,这么些目的用来处理程序运行过程中出现的各个风波(触摸、提姆er、网络),从而保障线程的持续运作,而且在并未事件处理的时候,会跻身休眠,从而省去CPU资源,提升程序性能。

OSX/iOS系统中,提供了多少个如此的对象:NSRunLoop 和
CFRunLoopRef。CFRunLoopRef 是在CoreFoundation 框架内的,它提供了纯 C
函数的 API,所以这多少个API都是现成安全的;NSRunLoop是基于 CFRunLoopRef
的包裹,提供了面向对象的API,可是这一个API不是现成安全的。

1.2 RunLoop和线程

RunLoop
和线程有很细致的关系,我们知道线程的职责是用来进行一个或多少个特定的天职,不过在默认情状下,线程执行完事后就会退出。这时候,倘若我们想让这么些线程一向去处理任务,并不脱离,所以就有了RunLoop。

  1. 一条线程对应一个RunLoop对象,但是子线程中的RunLoop默认是不运行的,需要调用RunLoop的run方法,这个法子就是一个死循环
  2. 咱俩只好在当下线程中操作当前线程的RunLoop对象;
  3. RunLoop对象是在率先次拿到RunLoop对象时创建,在线程截止的时候销毁;
  4. 主线程RunLoop对象,系统帮大家创制好了,子线程的RunLoop对象,需要大家温馨去创立。

1.3 默认情形下的主线程的RunLoop原理

咱俩在启动一个程序的时候,系统会调用创造项目时自动生成的 main.m 文件:

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}

 其中 UIApplicationMain 函数内部帮大家打开了主线程的
RunLoop,UIApplicationMain 函数内部有一个无线循环的代码,上边开启
RunLoop 的代码可以概括的知道为以下代码:

int main(int argc, char * argv[]) {        
    BOOL running = YES;
    do {
        // 执行各种任务,处理各种事件
        // ......
    } while (running);

    return 0;
}

 从地点可以阅览,程序一直在 do-while 循环中推行,所以 UIApplicationMain
函数一直没有回来,我们在运转程序之后,不会应声退出,会保持不住运作状态。

来看一张官方的 RunLoop 模型图:

香港澳门葡京网址 1

从上图中可以看来,RunLoop 就是线程中的的一个循环往复,RunLoop
在循环中会不断检测,通过 Input Source (输入源) 和 提姆er Source(定时源)
二种事件源来等待接受事件,然后对收取到的风波通报线程处理,并在尚未事件的时候休息。

2.RunLoop相关类

上面我们来询问一下 Core Fundation 框架下,关于RunLoop 的5个类:

  1. CFRunLoopRef:代表RunLoop对象
  2. CFRunLoopModeRef:代表RunLoop的运行格局
  3. CFRunLoopSourceRef:就是RunLoop模型中涉及的输入源/事件源
  4. CFRunLoop提姆(Tim)erRef:就是RunLoop模型中的定时源
  5. CFRunLoopObserverRef:观看者,可以监听RunLoop的情形改变

上边是这5个类的关联图:

香港澳门葡京网址 2

通过上图,我们得以见见,一个RunLoop对象(CFRunLoopRef)包含若干个运行形式(CFRunLoopModeRef),每一个周转格局下又含有着几两个输入源(CFRunLoopSourceRef),定时源(CFRunLoop提姆erRef),阅览者(CFRunLoopObserverRef)

  • 老是RunLoop启动的时候,只好指定其中的一种运行形式(CFRunLoopModeRef),这多少个运行模式被叫作
    currentMode
  • 若果急需切换运行格局(CFRunLoopModeRef),只好退出
    RunLoop,在再度指定一个运行格局(CFRunLoopModeRef)进入
  • 如此做紧假使为着分割开输入源(CFRunLoopSourceRef),定时源(CFRunLoop提姆(Tim)erRef),观看者(CFRunLoopObserverRef),使其不受影响

2.1 CFRunLoopRef

CFRunLoopRef 就是 Core Foundation 框架下的 RunLoop
类,我们得以经过以下办法来收获 RunLoop 对象:

  • Core Foundation

    CFRunLoopGetCurrent(); // 拿到当前线程的RunLoop对象
    CFRunLoopGetMain(); // 得到主线程的RunLoop对象

  •  Foundation

    [NSRunLoop currentRunLoop]; // 得到当前线程的RunLoop对象
    [NSRunLoop mainRunLoop]; // 拿到主线程的RunLoop对象

 2.2 CFRunLoopModeRef

系统默认定义了多种运转情势:

  1. kCFRunLoopDefaultMode :
    App的默认运行格局,通常主线程是在这多少个运行格局下运作
  2. UITrackingRunLoopMode :跟踪用户的交互事件
    (用于scrollView追踪触摸滑动,保证界面滑动时不受其他mode影响),只可以是触摸事件唤醒,级别最大
  3. UIInitializationRunLoopMode:在刚启动App的时候进入的第一个mode,启动完成后就不在使用
  4. GS伊夫(Eve)ntReceiveRunLoopMode:接受系统里面事件,平日用不到
  5. kCFRunLoopCommonMode:占位格局,不是一种真正的运转情势,

2.3 CFRunLoopTimerRef

CFRunLoop提姆erRef 定时源,通晓为遵照时间的触发器,基本上就是NS提姆(Tim)er。

 下边大家来演示下 CFRunLoopModeRef 和 CFRunLoop提姆erRef
结合的行使用法,从而加剧通晓:

 – 我们先新建一个iOS项目,在Main.storyboard中拖入一个Text View。

 – 在ViewController.m 文件中插足以下代码

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    // 定义一个定时器,约定两秒之后调用self的run方法
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

    // 将定时器添加到当前RunLoop的NSDefaultRunLoopMode下
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}

- (void)run
{
    NSLog(@"---run");
}

  –
然后运行,这时候我们会意识只要我们不对模拟器举行其他操作的话,定时器会稳定的每隔2秒调用run
方法打印

 – 可是当我们拖动Text View 滚动时,大家发现 :run 方法不打印了,也就是说
NS提姆er 不坐班了。而当我们松手鼠标的时候, NS提姆(Tim)er就又起来正常办事了。

这是因为:

  • 当我们不做任何操作的时候,RunLoop 处于 NSDefaultRunLoopMode 下
  • 而当我们拖动 Text View 的时候,RunLoop 就截止NSDefaultRunLoopMode,切换来了 UITrackingRunLoopMode
    形式下,那一个情势下没有添加 NS提姆er,所以我们的 NS提姆(Tim)er 就不干活了
  • 但当大家松手鼠标的时候,RunLoop就截止 UITrackingRunLoopMode
    形式,又切换回 NSDefaultRunLoopMode 格局,所以 NS提姆(Tim)er
    就又开首正常办事了。

能够试着将方面代码中的:

// 将定时器添加到当前RunLoop的NSDefaultRunLoopMode下
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

 换成

// 将定时器添加到当前RunLoop的NSDefaultRunLoopMode下
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];

 也就是将定时器添加到如今 RunLoop 的UITrackingRunLoopMode
下,你就会意识定时器只会在拖动 Text View
的格局下办事,而不做操作的时候,定时器就不办事。

这难道我们就无法再这二种情势下让NS提姆(Tim)er都能健康办事吧?

自然能够啊,这就用到了事先说的 伪情势(kCFRunLoopCommonModes)
,也可以明白为占位情势,这其实不是一种真实的格局,而是一种标志模式,意思就是足以在打上Common
Modes标记的情势下运行。

这就是说此时,我们需要将 NSDefaultRunLoopMode 和 UITrackingRunLoopMode
打上标记,所以我们如若将NS提姆er 添加到近来 RunLoop 的占位格局下就可以让
NS提姆(Tim)er 在不做操作和拖动 Text View 两种情状下快意的行事了。

[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

 顺便讲一下 NS提姆er 中的 scheduled提姆(Tim)erWith提姆eInterval 方法和 RunLoop
的关联:

[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

 这句代码调用了 scheduled提姆(Tim)er 再次回到的定时器,NS提姆er 会自动被投入到了
RunLoop 的 NSDefaultRunLoopMode 情势下,这句代码相当于下边两句代码:

NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

 2.4 CFRunLoopSourceRef

CFRunLoopSourceRef 是事件源,它有二种分类方法:

第一种:遵照合法文档来分类(就像RunLoop模型图中那样):

  • Port-Based Sources (基于端口)
  • Custom Input Sources (自定义)
  • Cocoa Perform Selector Sources

第二种:按照函数调用栈来分类:

  • Source0:非基于Port(这是个啥?举行间通信的轻量级的主意?),处理App内部事件、App负责管理,如UI伊夫nt、CFS
    ocket.
  • Source1:基于Port,通过基础和其余线程通信,接收、分发系统事件

这二种分类方法实在没有区分,只然而第一种是透过法定理论来分类,第两种是在实际上利用中通过调用函数来分类、。 

下边大家举个例子大致来了解一下函数调用栈和Source:

香港澳门葡京网址 3

当大家点击肉色区域的时候,会弹出下面的窗口,这就是点击事件暴发的函数调用栈:

香港澳门葡京网址 4

 

由此点击事件是这么来的:

  1. 首先程序启动,调用 16
    行的main函数,main函数调用15行的UIApplicationMain函数,然后径直往上调用函数,最后调用到
    0 行的BtnClick 函数,即点击函数。
  2. 同时我们可以看到11 行中有Sources0,也就是说我们点击事件是属于
    Sources0 函数的,点击事件就是在 Sources0 中拍卖的。
  3. 而有关
    Sources1,则是用来收取、分发系统事件,然后再分发到Sources0中处理的。

2.5 CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopObserverRef 是观看者,用来监听RunLoop的情状改变:

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),               // 即将进入Loop:1
    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),        // 即将处理Timer:2    
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),       // 即将处理Source:4
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),       // 即将进入休眠:32
    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),        // 即将从休眠中唤醒:64
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7),                // 即将从Loop中退出:128
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU       // 监听全部状态改变  
};

 下边我们经过代码来监听RunLoop中的状态改变:

  1. 添加以下代码:

    • (void)viewDidLoad {
      [super viewDidLoad];

      // 创设观望者
      CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {

        NSLog(@"监听到RunLoop发生改变---%zd",activity);
      

      });

      // 添加寓目者到眼前RunLoop中
      CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);

      // 释放observer,最终添加完需要自由掉
      CFRelease(observer);
      }

 2.然后运行,看下打印结果:

2017-12-18 23:05:06.992894+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---2
2017-12-18 23:05:06.993346+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---4
2017-12-18 23:05:06.993608+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---2
2017-12-18 23:05:06.993798+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---4
2017-12-18 23:05:06.993986+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---2
2017-12-18 23:05:06.994204+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---4
2017-12-18 23:05:06.997608+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---2
2017-12-18 23:05:06.997771+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---4
2017-12-18 23:05:06.997951+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---2
2017-12-18 23:05:06.998064+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---4
2017-12-18 23:05:06.998226+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---2
2017-12-18 23:05:06.998342+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---4
2017-12-18 23:05:06.999366+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---2
2017-12-18 23:05:06.999518+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---4
2017-12-18 23:05:06.999653+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---2
2017-12-18 23:05:06.999757+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---4
2017-12-18 23:05:07.002657+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---2
2017-12-18 23:05:07.003307+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---4
2017-12-18 23:05:07.067024+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---2
2017-12-18 23:05:07.067467+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---4
2017-12-18 23:05:07.068242+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---32
2017-12-18 23:05:07.248755+0800 RunLoop[10436:1007150] 监听到RunLoop发生改变---64

 可以看到RunLoop的气象在不停的更改,最后变成了动静
32,也就是即将进入睡眠情状,表达RunLoop之后就会进来睡眠情形。

3. RunLoop 原理

上边,大家来领悟下RunLoop的运转逻辑了:

香港澳门葡京网址 5

香港澳门葡京网址,这张图对于我们清楚RunLoop很有扶持,下边我们说下官方文档给大家的RunLoop逻辑:

在历次运行开启RunLoop的时候,所在线程的RunLoop会自动处理从前未处理的事件,并且通知有关的观望者:

  1. 通报寓目者RunLoop已经启动
  2. 布告观望者即将要起来的定时器
  3. 通告寓目者任何即将启动的非基于端口的源
  4. 起步任何准备好的非基于端口的源
  5. 即便遵照端口的源准备好并处于等候情形,立即启动,并跻身步骤9
  6. 通知观察者线程进入休眠状态
  7. 将线程置于休眠直到任一下边的风波暴发:某一风波到达基于端口的源 –
    定时器启动 – RunLoop设置的年华已经过期 – RunLoop被显示唤醒
  8. 通告观察者线程将被指示
  9. 处理未处理的风波 –
    如若用户定义的定时器启动,处理定时器事件同样重视启RunLoop,进入步骤2  –
    倘若输入源启动,传递相应的信息 –
    假若RunLoop被出示唤醒而且时间还没超时,重启RunLoop,进入步骤2
  10. 布告观察者RunLoop截止。

4 使用情况

4.1 后台常驻线程(很常用)

俺们在开发顺序的进程中,要是后台操作特别频繁,日常会在子线程做一些耗时操作(下载文件、后台播放音乐等),大家最好能让这条线程永远常驻内存。

这就是说如何是好呢?

添加一条用于常驻内存的强引用的子线程,在该线程的RunLoop下添加一个
Sources,开启 RunLoop。

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    // 创建线程,并调用run1方法执行任务
    self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run1) object:nil];
    // 开启线程
    [self.thread start];    
}

- (void) run1
{
    // 这里写任务
    NSLog(@"----run1-----");

    // 添加下边两句代码,就可以开启RunLoop,之后self.thread就变成了常驻线程,可随时添加任务,并交于RunLoop处理
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];

    // 测试是否开启了RunLoop,如果开启RunLoop,则来不了这里,因为RunLoop开启了循环。
    NSLog(@"未开启RunLoop");
}

 运行之后发现打印了 —run1— ,而未开启RunLoop则未打印。

如此这般我们就翻开了一条常驻线程,假设大家再去添加任何任务的时候,—run1—还会延续打印,这就贯彻了常驻线程的急需。

 

发表评论

电子邮件地址不会被公开。 必填项已用*标注