A、首先要理解NSTimer运行机制和Runloop之间的关系:

1.IOS的Run Loops机制

Run Loops是线程的基础部份,任何线程,包括主结程,都包含了一个run loop对象,Cocoa和CoreFoundation层都有对应的Run Loop实现。

Run loop 对线程的作用,就是用来控制当有事件需要处理的时候,让线程快速响应,而当没有工作的时候,线程改为休息。

本质上Run Loop是一个While死循环。不停地监听事件以及处理事件。我们可以自己写一个While循环来做到这点,但是苹果的封装显然会更好。比如可以有不同的运行模式、不同的接收源和定时源,不工作的时候休息等。

在一个应用的主函数中:

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

UIApplicationMain()函数就会启动一个主线程,并且自动为它设置一个Run Loop对象,但对除此以外,其它的线程需要明确去设置和启动。

2.适用场景


只有创建一个附属线程的时候,才需要明确去运行一个Run Loop.而且是在确定需要的时候才去设置和启动它,否则就必要了。

例如,开一个线程去执行一个明确的长时间的任务,就没有必要。起用Run Loop主要还是为了跟创建的线程可以有更多的交互。

而使用Run Loop一个明显的好处就是:节约计算资源,同时也就节约用电了。因为在没有触发的时候线程是处于休眠状态的,不会消耗CPU资源。

3.结构


一个Run Loop可以接收的事件类型有两种:一种是输入(Input Source);一种是时间资源(time source).前者异步传递事件的,通常消息是来自其它线程或应用发送的;而后者是同步事件的,比如:定时计划,或者定时重复的工作。

runloop.jpg

4.观察者


Run Loop对象的循环过程中可以添加观察者对象。整个Run Loop 在运行过程中发生的事件具体如下:

  1. 通知观察者Run Loop开始了;
  2. 通知观察者任何预设好的时间已经触发;
  3. 通知观察者任何接入端口的输入源准备被触发;
  4. 触发任何非端口方式接入的输入源;
  5. 如果有任何一个基于端口方式的输入淅准备被触发,立即运行被时间,并且跳到9步;
  6. 通知观察者线程准备休息;
  7. 让线程休息,直到以下任何一个事件发生:
    1. 任何一个基于端口的输入淅有事件发生;
    2. 任何一个计时器触发;
    3. 该Run Loop设置的过期时间过时了;
    4. 该Run Loop被明确地唤醒;
  8. 通知观察者线程被唤醒;
  9. 运行待触发的事件:
    1. 如果一个用户自定义的计时器被触发,运行该计时器的事件,并重新运行Run Loop.跳转到第2步;
    2. 如果一个输入源被触发,传递该事件;
    3. 如果该Run Loop被明确唤醒并且没有超时,重新运行Run Loop循环。跳转到第2步;
  10. 通知观察者该Run Loop循环已经退出。

输入源(Input Source)


输入源主要有三种:

  • 基于端口的输入源
  • 自定义输入源
  • selector源

其中selector源就是常用的“performSelector...”方法。

定时源


定时源adpujiu是常用的NSTimer,定时器类;基机制也是基于Run Loop运行的,只是在指定的间隔时间发送消息给需要处理的回调方法。
两种方法:

 NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:4.0 targer:self selector:@selector(fireTimer:) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

以及

 [NSTimer scheduledTimerWithTimerInterval:
terget:self
selector:@selector(fireTimer:)
userInfo:nil
repeats:YES];

不过需要注意的是,如果Run Loop没有监视定时器相关模式,那么定时器将不会运行。

如果定时器开始时,Run Loop正在处理前面的事件,那么它会等Run Loop处理完了才开始。如果Run Loop不再运行,那么定时器也永远不再启动了。

使用方式


启动方式

  • 无条件启动;
  • 设置超时时间启动,如RunUntilDate方法;
  • 指定某种模式下启动,如RunMode:beforDate:方法;

能出方法

  • 启动时设定好设定超时时间;
  • 显式的停止Run Loop(调用CFRunLoopStop函数);

启动模式

可用模式有 5 种,一般常用的都是default;

  • default
  • connection
  • modal
  • event tracking
  • common modes

例子


在新线程中,注册一个Run Loop的观察者,监听每次循环过程的所有事件;同时启动一个定时器;

从日记中可以看到整个Run Loop 的过程,包括启动和结束、每次定时器唤醒时前后的事件、没有任何任务进入休眠的状态。

由此可以看出,Run Loop能更加精细地跟整个线程的运行过程交互。

 - (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 在新线程中运行:
[self performSelectorInBackground:@selector(testRunLoop) withObject:ni;];
}
- (void)testRunloop {
// 获取当前线程的Run Loop
NSRunLoop *myRunLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
// 创建一个Run Loop 观察者对象;观察事件为每次循环的所有活动;
CFRunLoopObserverContext context = {, (__bridge void *)(self), NULL, NULL, NULL};
CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreate(kCFAllocatorDefault,
kCFRunLoopAllActivities, YES, , &myRunLoopObserver, &context);
if (observer)
{
// 将Cocoa的NSRunLoop类型转换成Core Foundation的CFRunLoopRef类型
CFRunLoopRef cfLoop = [myRunLoop getCFRunLoop];
// 添加观察才对象到该Run Loop 上
CFRunLoopAddObserver(cfLoop, observer, kCFRunLoopDefaultMode);
}
// 创建定时器,每0.1秒触发
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.1 target:self
selector:@selector(doFireTimer:) userInfo:nil repeats:YES];
// 重复启动Run Loop 5次
NSInteger loopCount = ;
do {
//启动 Run Loop 开始循环,直到指定的时间才结束,这里就是持续1秒;
//当调用RunUnitDate方法时,观察者检测到循环已经启动,开始根据循环的各个阶段的事件,调用上面注册的myRunLoopObserver回调函数。
[myRunLoop runUntiDate:[NSDate dateWithTimIntervalSinceNow:]];
// 运行完之后,会再一次调用回调函数,状态是KFRunLoopExit,表示循环结束。
loopCount--;
} while(loopCount);
NSlog(@"The End.");
}
- (void)doFireTimer:(NSTimer *)timer
{
NSLog(@"fire timer");
}
// Run loop观察者的回调函数:
void myRunLoopObserver(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity, void *info) {
switch (activity) {
case kCFRunLoopEntry:
NSLog(@"run loop entry");
break;
case kCFRunLoopBeforeTimers:
NSLog(@"run loop before timers");
break;
case kCFRunLoopBeforeSources:
NSLog(@"run loop before sources");
break;
case kCFRunLoopBeforeWaiting:
NSLog(@"run loop before waiting");
break;
case kCFRunLoopAfterWaiting:
NSLog(@"run loop after waiting");
break;
case kCFRunLoopExit:
NSLog(@"run loop exit");
break;
default:
break;
}
}

代码

B、理解run loop后,才能彻底理解NSTimer的实现原理,也就是说NSTimer实际上依赖run loop实现的。

先看看NSTimer的两个常用方法:

 + (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo; //生成timer但不执行

 + (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti target:(id)aTarget selector:(SEL)aSelector userInfo:(id)userInfo repeats:(BOOL)yesOrNo; //生成timer并且纳入当前线程的run loop来执行

NSRunLoop与timer有关方法为:

- (void)addTimer:(NSTimer *)timer forMode:(NSString *)mode; //在run loop上注册timer

主线程已经有run loop,所以NSTimer一般在主线程上运行都不必再调用addTimer:。但在非主线程上运行必须配置run loop,该线程的main方法示例代码如下:

- (void)main

{

  NSTimer *myTimer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timer:) userInfo:nil repeats:YES];

  NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];

  [runLoop addTimer:myTimer forMode:NSDefaultRunLoopMode]; //实际上这步是不需要,scheduledTimerWithTimeInterval已经纳入当前线程运行。如果使用timerWithTimeInterval则需要

  while (condition)

    [runLoop run];

}

实际上这个线程无法退出,因为有timer事件需要处理,[runLoop run]会一直无法返回。解决办法就是设置一个截止时间:

[runLoop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10.0]]; //每隔10秒检查下线程循环条件,当然时间值可以根据实际情况来定。 

我们通常在主线程中使用NSTimer,有个实际遇到的问题需要注意。当滑动界面时,系统为了更好地处理UI事件和滚动显示,主线程runloop会暂时停止处理一些其它事件,这时主线程中运行的NSTimer就会被暂停。解决办法就是改变NSTimer运行的mode(mode可以看成事件类型),不使用缺省的NSDefaultRunLoopMode,而是改用NSRunLoopCommonModes,这样主线程就会继续处理NSTimer事件了。具体代码如下:

NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timer:) userInfo:nil repeats:YES];

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

大家可以参看博文http://bluevt.org/?p=209,加深理解NSTimer和NSRunLoop的关系。

以前博文中提到延迟调用的方法,其实就是在当前线程的run loop上注册timer来实现定时运行的。所以如果是在非主线程上使用,一定要有一个run loop。

 - (void)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)anArgument afterDelay:(NSTimeInterval)delay inModes:(NSArray *)modes;

 - (void)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)anArgument afterDelay:(NSTimeInterval)delay;

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