iOS-Runloop常驻线程／性能优化

主要聊聊以下内容

1 Runloop基本概要
2 Runloop与定时器
3 Runloop常驻线程
4 Runloop性能优化

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Runloop基本概要

• Runloop就是一个do…while 循环

function loop() {
initialize();
do {
var message = get_next_message();
process_message(message);
} while (message != quit);
}

- 只有主线程默认打开了Runloop，子线程需要手动打开
- Runloop一共有5个`mode`，其中给我们使用的有三个

NSDefaultRunLoopMode 默认模式
UITrackingRunLoopMode scrollView进入拖拽的时候会进入的模式
NSRunLoopCommonModes 占位模式

- 内部实现原理（图片网上找的）

![内部实现原理](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1940927-992f6f38e2c08abd.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
- Runloop会在一次循环绘制屏幕上所有的点


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##Runloop-定时器
不多说，直接上代码，分析问题。

NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
    NSLog(@"%s",__func__);
}];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

- 小知识：

[NSRunLoop currentRunLoop]
[NSRunLoop mainRunLoop]
在主线程中上面获取的Runloop是同一个，在子线程中不同。
[NSRunLoop mainRunLoop] 表示获取主线程的Runloop对象
[NSRunLoop currentRunLoop] 表示获取当前线程的Runloop对象

运行图：

![mode问题](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1940927-983d608684d03bbe.gif?imageMogr2/auto-orient/strip)
通过上面的图得知Runloop在scrollView进行拖拽的时候会进入`UITrackingRunLoopMode`模式，退出拖拽的时候则会回到`NSDefaultRunLoopMode`模式，如何解决上面的问题呢？
需要用到`NSRunLoopCommonModes`占位模式，切换模式后，在看图。

NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
    static int count = 0;
    NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
}];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

运行图：

![占位模式](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1940927-955581180ebd5fc4.gif?imageMogr2/auto-orient/strip)


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##Runloop常驻线程
在项目开发中我们通常把耗时操作方在子线程中运行，我们就接着上面的那个代码中模拟耗时操作。

NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
    static int count = 0;
    [NSThread sleepForTimeInterval:1];
    //休息一秒钟，模拟耗时操作
    NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
}];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

- 这个时候我们是没有放在子线程里面进行处理的，通过实验效果得知，会卡顿。
效果图：



![模拟耗时操作](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1940927-2f630dcf08e04a17.gif?imageMogr2/auto-orient/strip)

然后此时的你，可能就会写出这样子的代码。

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
        static int count = 0;
        [NSThread sleepForTimeInterval:1];
        //休息一秒钟，模拟耗时操作
        NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
    }];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
});

然后你就会发现，啥都没有啊，根本没运行……
分析问题：
> 当进入block的时候，先创建了timer，并且也把timer也把timer加入到runloop中，但是很重要的一点`子线程中Runloop不会自动运行，需要手动运行`，因为这里没有运行Runloop，所以timer就被释放掉了，所以导致了啥都没有。

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既然得知原因是没有运行Runloop，那我们自己运行不就可以了吗？

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
        static int count = 0;
        [NSThread sleepForTimeInterval:1];
        //休息一秒钟，模拟耗时操作
        NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
    }];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
    
    //子线程需要手动开启Runloop
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
});

- 小知识

[[NSRunLoop currentRunLoop] run]; 

运行runloop
[[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
指定runloop在指定模式下，设置开始时间,开启成功会返回YES
[[NSRunLoop currentRunLoop] runUntilDate:[NSDate distantFuture]];
运行runloop直到一个时间

运行效果：

![runloop-timer4.gif](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1940927-9ae86337b7345e9a.gif?imageMogr2/auto-orient/strip)


这样子我们就可以实现在子线程处理耗时操作，并且常驻线程了。

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##Runloop性能优化

案例：tableView的Cell中有多个ImageView，同时加载大图，导致UI卡顿。
解决思路：使用Runloop每次循环址添加一张图片。
工具：这里我们需要使用到CFRunloop
实现过程：
> 1、把加载图片等代码保存起来，先不执行 （保存一段代码，block）
 2、监听Runloop循环（CFRunloopObserver）
3、每次都从任务数组中取出一个加载图片等代码执行（执行block代码）

###监听Runloop

//添加runloop监听者

• (void)addRunloopObserver{

  // 获取 当前的Runloop ref - 指针
  CFRunLoopRef current = CFRunLoopGetCurrent();

  //定义一个RunloopObserver
  CFRunLoopObserverRef defaultModeObserver;

  //上下文
  /*
  typedef struct {
  CFIndex version; //版本号 long
  void * info; //这里我们要填写对象（self或者传进来的对象）
  const void (retain)(const void info); //填写&CFRetain
  void (release)(const void info); //填写&CGFRelease
  CFStringRef (copyDescription)(const void *info); //NULL
  } CFRunLoopObserverContext;
  */
  CFRunLoopObserverContext context = {
  0,
  (__bridge void *)(self),
  &CFRetain,
  &CFRelease,
  NULL
  };

  /*
  1 NULL空指针 nil空对象 这里填写NULL
  2 模式
  kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),
  kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),
  kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),
  kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),
  kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),
  kCFRunLoopExit = (1UL << 7),
  kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
  3 是否重复 - YES
  4 nil 或者 NSIntegerMax - 999
  5 回调
  6 上下文
  */
  // 创建观察者
  defaultModeObserver = CFRunLoopObserverCreate(NULL,
  kCFRunLoopBeforeWaiting, YES,
  NSIntegerMax - 999,
  &Callback,
  &context);

  //添加当前runloop的观察着
  CFRunLoopAddObserver(current, defaultModeObserver, kCFRunLoopDefaultMode);

  //释放
  CFRelease(defaultModeObserver);
  }

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###我们要实现回调方法

static void Callback(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity, void *info){

//通过info桥接为当前的对象
PQRunloop * runloop = (__bridge PQRunloop *)info;

//如果没有任务，就直接返回
if (runloop.tasks.count == 0) {
    return;
}

BOOL result = NO;
while (result == NO && runloop.tasks.count) {
    
    //取出任务
    RunloopBlock unit = runloop.tasks.firstObject;
    
    //执行任务
    result = unit();
    
    //删除任务
    [runloop.tasks removeObjectAtIndex:0];
}

}

因为在C方法中没有办法调用OC对象，所以context中有一个void * info，为的就是解决这个问题，把OC的对象传入到回调方法中。

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- 通过上面的两个方法我们可以做到监听Runloop循环，以及每次循环需要处理的事情，这个时候我们只需要对外提供一个添加任务的方法，用数组保存起来。

//add task 添加任务

• (void)addTask:(RunloopBlock)unit withId:(id)key{
  //添加任务到数组
  [self.tasks addObject:unit];
  [self.taskKeys addObject:key];

  //为了保证加载到图片最大数是18所以要删除
  if (self.tasks.count > self.maxQueue) {
  [self.tasks removeObjectAtIndex:0];
  [self.taskKeys removeObjectAtIndex:0];
  }
  }

- 如果你一切就这样子结束了，那么你就错了，Runloop在执行后如果没有唤醒操作，就会进入睡眠状态，也就是歇菜了，啥都不干了，所以为了能让Runloop能一直跑，我们需要创建一个定时器，但是最好不要在定时器中作操作（1 耗时，2 耗电）
所以我们还需要：

self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.001 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) { }];

- 小知识

NULL 空指针
nil 空对象

最后送上运行图：
- 优化后

![优化后](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1940927-beeed20b3843523b.gif?imageMogr2/auto-orient/strip)


- 优化前


![优化前](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1940927-83f37e5d423dbd16.gif?imageMogr2/auto-orient/strip)


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### 结论
- 通过上面两个很明显的可以看出，优化后明显的流畅度得到提高，并且在滑动的时候内存会减，而未优化的明显卡顿，内存消耗也不会在滑动的时候得到减少。

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![滑稽](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1940927-56d74d5f957d6f17.jpeg?ima