iOS开发 - RunLoop理解
RunLoop概念
运行循环,一个 run loop 就是一个事件处理的循环,用来不停的调度工作以及处理事件
作用
- 保持程序的持续运行
- 监听处理App中的各种事件(触摸事件,定时器事件,selector事件)
- 节省CPU资源,提高程序性能:该做事时做事,该休息时休息
- 一次RunLoop循环负责绘制屏幕上所有的点
入口函数
- int main(int argc, char * argv[]) {
- @autoreleasepool {
- return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
- }
}
UIApplicationMain()此函数内部就启动了一个RunLoop,所以此函数一直没有返回,保持了程序的持续运行,这个默认启动的RunLoop是跟主线程相关的
RunLoop对象
- Foundation框架下 : NSRunLoop (基于 CFRunLoopRef 的封装,提供了面向对象的 API,但是这些 API 不是线程安全的)
- Core Foundation框架下 : CFRunLoopRef (纯 C 函数的 API,所有这些 API 都是线程安全的)
RunLoop与线程
- 每条线程有唯一的一个与之对应的RunLoop对象
- 主线程的RunLoop已经自动创建好了,子线程的RunLoop需要手动创建
- RunLoop在第一次获取时创建,在线程结束时销毁
- NSRunLoop *currentRunloop = [NSRunLoop currentRunLoop];//主线程对应的RunLoop
- [NSRunLoop mainRunLoop];//当前线程对应的RunLoop
- currentRunloop.getCFRunLoop;//转化为CFRunLoop
- CFRunLoopGetMain();
- CFRunLoopGetCurrent();
- //开启一个子线程
- [[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil] start];
- -(void)run {
- //创建子线程对应的RunLoop,currentRunLoop 懒加载的
- [NSRunLoop currentRunLoop];
- }
以下是苹果官方源码,通过分析源代码可以看出利用pthread作为全局字典中的key,并创建与之对应的RunLoop作为Value,RunLoop在我们获取的时候创建,不获取不创建,主线程的RunLoop在一开始就自动创建。线程与RunLoop是一一对应的关系
- CFRunLoopRef CFRunLoopGetMain(void) {
- CHECK_FOR_FORK();
- static CFRunLoopRef __main = NULL; // no retain needed
- if (!__main) __main = _CFRunLoopGet0(pthread_main_thread_np()); // no CAS needed
- return __main;
- }
- CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent(void) {
- CHECK_FOR_FORK();
- CFRunLoopRef rl = (CFRunLoopRef)_CFGetTSD(__CFTSDKeyRunLoop);
- if (rl) return rl;
- return _CFRunLoopGet0(pthread_self());
- }
- //全局的Dictionary,key 是 pthread_t, value 是 CFRunLoopRef
- static CFMutableDictionaryRef __CFRunLoops = NULL;
- //访问 Dictionary 时的锁
- static CFLock_t loopsLock = CFLockInit;
- //获取一个 pthread 对应的 RunLoop
- CF_EXPORT CFRunLoopRef _CFRunLoopGet0(pthread_t t) {
- //如果传进来的线程等于 0
- if (pthread_equal(t, kNilPthreadT)) {
- //当前线程等于主线程
- t = pthread_main_thread_np();
- }
- //给操作加锁
- __CFLock(&loopsLock);
- //如果当前RunLoop为空,创建。
- if (!__CFRunLoops) {
- __CFUnlock(&loopsLock);
- // 创建字典
- CFMutableDictionaryRef dict = CFDictionaryCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, , NULL, &kCFTypeDictionaryValueCallBacks);
- // 创建主线程
- CFRunLoopRef mainLoop = __CFRunLoopCreate(pthread_main_thread_np());
- // 保存主线程
- CFDictionarySetValue(dict, pthreadPointer(pthread_main_thread_np()), mainLoop);
- if (!OSAtomicCompareAndSwapPtrBarrier(NULL, dict, (void * volatile *)&__CFRunLoops)) {
- CFRelease(dict);
- }
- CFRelease(mainLoop);
- __CFLock(&loopsLock);
- }
- // 从字典中获取当前线程的RunLoop
- CFRunLoopRef loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
- __CFUnlock(&loopsLock);
- if (!loop) {
- // 如果当前线程的runloop不存在,那么就为该线程创建一个对应的runloop
- CFRunLoopRef newLoop = __CFRunLoopCreate(t);
- __CFLock(&loopsLock);
- loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
- // 把当前子线程和对应的runloop保存到字典中
- if (!loop) {
- CFDictionarySetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t), newLoop);
- loop = newLoop;
- }
- // don't release run loops inside the loopsLock, because CFRunLoopDeallocate may end up taking it
- __CFUnlock(&loopsLock);
- CFRelease(newLoop);
- }
- if (pthread_equal(t, pthread_self())) {
- _CFSetTSD(__CFTSDKeyRunLoop, (void *)loop, NULL);
- if ( == _CFGetTSD(__CFTSDKeyRunLoopCntr)) {
- _CFSetTSD(__CFTSDKeyRunLoopCntr, (void *)(PTHREAD_DESTRUCTOR_ITERATIONS-), (void (*)(void *))__CFFinalizeRunLoop);
- }
- }
- return loop;
- }
RunLoop相关类
Core Foundation中关于RunLoop的5个类
- CFRunLoopRef
- CFRunLoopModeRef
- CFRunLoopSourceRef
- CFRunLoopTimerRef (基于时间的触发器)
- CFRunLoopObserverRef
说明:一个RunLoop包含若干个Mode,每个Mode又包含若干个Source、Timer、Observer,每次RunLoop启动时,只能指定一个Mode,这个Mode被称作CurrentMode,如果需要切换Mode,只能退出Loop,在重新指定一个Mode进入,这样做主要是为了分隔开不同组的 Source/Timer/Observer,让其互不影响。
1.CFRunLoopSourceRef :事件源(输入源)
- Source0:非基于Port的 (用户主动触发的事件)
- Source1:基于Port的 (系统内部的消息事件)
(Port是线程间通信的一种方式,如果两个线程之间想通信,可以通过Port来通信。)
2.CFRunLoopTimerRef
基于时间触发器,当其加入RunLoop时,RunLoop会注册对应的时间点,当时间点到,RunLoop会被唤醒执行里面的回调。
3.CFRunLoopObserverRef
观察者,能够监听RunLoop的状态改变。
- /* Run Loop Observer Activities */
- typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
- kCFRunLoopEntry = (1UL << ),//即将进入Loop
- kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << ),//即将处理Timer
- kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << ),//即将处理Source
- kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << ),//即将进入休眠
- kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << ),//刚从休眠中唤醒
- kCFRunLoopExit = (1UL << ),//即将退出Loop
- kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
- };
- -(void)addObserver{
- /*
- 参数一:怎么分配存储空间
- 参数二:要监听的状态 kCFRunLoopAllActivities 所有的状态
- 参数三:是否要持续监听
- 参数四:优先级,总是传0
- 参数五:当状态改变时候的回调
- */
- CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, , ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
- switch (activity) {
- case kCFRunLoopEntry:
- NSLog(@"即将进入runloop");
- break;
- case kCFRunLoopBeforeTimers:
- NSLog(@"即将处理timer事件");
- break;
- case kCFRunLoopBeforeSources:
- NSLog(@"即将处理Sources事件");
- break;
- case kCFRunLoopBeforeWaiting:
- NSLog(@"即将进入睡眠");
- break;
- case kCFRunLoopAfterWaiting:
- NSLog(@"被唤醒");
- break;
- case kCFRunLoopExit:
- NSLog(@"runloop退出");
- break;
- default:
- break;
- }
- });
- //给runloop添加监听者
- /*
- 参数一:要监听哪个runloop
- 参数二:观察者
- 参数三:运行模式
- */
- CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
- }
4.CFRunLoopModeRef :RunLoop的运行模式
在RunLoop中有多个运行模式,但是RunLoop只能选择一种模式运行,Mode里面至少要有Timer或者Source
系统默认注册了5个Mode:
- kCFRunLoopDefaultMode:App的默认Mode,通常主线程是在这个Mode下运行
- UITrackingRunLoopMode:界面跟踪Mode,用于ScrollView追踪触摸滑动,保证界面滑动时不受其他Mode影响
- UIInitializationRunLoopMode:在刚进入App时进入的第一个Mode,启动完成后就不在使用
- GCEventReceiveRunLoopMode:接受系统事件的内部Mode,通常用不到
- NSRunLoopCommonModes:这是一个占位用的Mode,不是一种真正的Mode
RunLoop相关问题及解释
1.Timer与滑动控件的问题
问题:当在不停地拖动滑动控件的时候,定时器不工作了
错误回答:runloop的优先级
分析:runloop的几种常用模式:DefaultMode默认模式,以及UITrackingMode模式,CommonModes占位模式,runloop进入一种模式的时候,另一种模式的事件不会去处理,当Timer在运行的时候处于DefaultMode模式,当拖动滑动控件的时候,runloop会立即处理UI事件,切换到UITrackingRunLoopMode模式后,此时DefaultMode模式下的Timer就不工作了
解决:将Timer置于NSRunLoopCommonModes占位模式下
- - (void)viewDidLoad {
- [super viewDidLoad];
- //1.创建定时器
- NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
- //2.将Timer添加到RunLoop中
- //[[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
- //[[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
- [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
- }
- - (void)run {
- NSLog(@"-------- %@",[NSThread currentThread]);
- }
问题:在多线程开发中,耗时操作我们一般会放在子线程中执行,请问这种线程有什么特点?
实例:假如在上面的定时器的run方法中,执行一个耗时操作,此时会卡住主线程,拖动滑动控件会很不流畅,应该如何解决?
分析:子线程中默认不会开启RunLoop循环,所以子线程在执行完任务之后就会被回收
- - (void)viewDidLoad {
- [super viewDidLoad];
- dispatch_async(dispatch_get_global_queue(, ), ^{
- //1.创建定时器
- NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
- //2.将Timer添加到RunLoop中
- [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
- //3.让RunLoop运行起来
- [[NSRunLoop currentRunLoop] run];//死循环,后面的代码不会执行
- NSLog(@"+++++++++");
- });
- }
- - (void)run {
- //耗时操作
- [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
- NSLog(@"-------- %@",[NSThread currentThread]);
- }
或者:
- - (void)viewDidLoad {
- [super viewDidLoad];
- [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(time2) toTarget:self withObject:nil];
- }
- -(void)time2{
- //创建当前线程的RunLoop
- NSRunLoop *currentLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
- //该方法内部自动添加到RunLoop中,并且运行模式是默认模式
- [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
- //开启RunLoop
- [currentLoop run];
- }
- - (void)run {
- //耗时操作
- [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
- NSLog(@"run ----- %@ ---- %@",[NSThread currentThread],[NSRunLoop currentRunLoop].currentMode);
- }
此博文会继续不断完善及更新关于涉及到runloop的知识,如果有理解不正确或者有涉及到runloop的应用实例,请留言吧,欢迎讨论
参考文章:http://blog.ibireme.com/2015/05/18/runloop/
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