深入研究RunLoop

一、什么是RunLoop

  • 顾名思义
    运行循环
    在程序运行过程中循环做一些事情

  • 应用范畴
    定时器(Timer)、PerformSelector
    GCD Async Main Queue
    事件响应、手势识别、界面刷新
    网络请求
    AutoreleasePool

  • 如果没有RunLoop


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    执行完第13行代码后,会即将退出程序

  • 如果有了RunLoop
    程序并不会马上退出,而是保持运行状态

  • RunLoop的基本作用
    保持程序的持续运行
    处理App中的各种事件(比如触摸事件、定时器事件等)
    节省CPU资源,提高程序性能:该做事时做事,该休息时休息

二、RunLoop对象

  • iOS中有2套API来访问和使用RunLoop
    Foundation:NSRunLoop
    Core Foundation:CFRunLoopRef

  • NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表着RunLoop对象
    NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一层OC包装
    CFRunLoopRef是开源的
    https://opensource.apple.com/tarballs/CF/

三、RunLoop与线程

  • 每条线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象

  • RunLoop保存在一个全局的Dictionary里,线程作为key,RunLoop作为value

  • 线程刚创建时并没有RunLoop对象,RunLoop会在第一次获取它时创建

  • RunLoop会在线程结束时销毁

  • 主线程的RunLoop已经自动获取(创建),子线程默认没有开启RunLoop

  • 获取RunLoop对象

Foundation
[NSRunLoop currentRunLoop]; // 获得当前线程的RunLoop对象
[NSRunLoop mainRunLoop]; // 获得主线程的RunLoop对象

Core Foundation
CFRunLoopGetCurrent(); // 获得当前线程的RunLoop对象
CFRunLoopGetMain(); // 获得主线程的RunLoop对象

四、RunLoop相关的类

Core Foundation中关于RunLoop的5个类
1.CFRunLoopRef

2.CFRunLoopModeRef
  • CFRunLoopModeRef代表RunLoop的运行模式

  • 一个RunLoop包含若干个Mode,每个Mode又包含若干个Source0/Source1/Timer/Observer


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  • RunLoop启动时只能选择其中一个Mode,作为currentMode

  • 如果需要切换Mode,只能退出当前Loop,再重新选择一个Mode进入
    不同组的Source0/Source1/Timer/Observer能分隔开来,互不影响

  • 如果Mode里没有任何Source0/Source1/Timer/Observer,RunLoop会立马退出

  • 常见的2种Mode
    (1)kCFRunLoopDefaultMode(NSDefaultRunLoopMode):App的默认Mode,通常主线程是在这个Mode下运行

(2)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

3.CFRunLoopSourceRef
4.CFRunLoopTimerRef
5.CFRunLoopObserverRef
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添加Observer监听RunLoop的所有状态


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五、RunLoop的运行逻辑

  • Source0
    触摸事件处理
    performSelector:onThread:

  • Source1
    基于Port的线程间通信
    系统事件捕捉

  • Timers
    NSTimer
    performSelector:withObject:afterDelay:

  • Observers
    用于监听RunLoop的状态
    UI刷新(BeforeWaiting)
    Autorelease pool(BeforeWaiting)

01、通知Observers:进入Loop
02、通知Observers:即将处理Timers
03、通知Observers:即将处理Sources
04、处理Blocks
05、处理Source0(可能会再次处理Blocks)
06、如果存在Source1,就跳转到第8步
07、通知Observers:开始休眠(等待消息唤醒)
08、通知Observers:结束休眠(被某个消息唤醒)
01> 处理Timer
02> 处理GCD Async To Main Queue
03> 处理Source1
09、处理Blocks
10、根据前面的执行结果,决定如何操作
01> 回到第02步
02> 退出Loop
11、通知Observers:退出Loop

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六、RunLoop休眠的实现原理

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七、RunLoop在实际开中的应用

1.控制线程生命周期(线程保活)

 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];
    });

2.解决NSTimer在滑动时停止工作的问题

 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];

3.监控应用卡顿
平时所说的“卡顿”主要是因为在主线程执行了比较耗时的操作
可以添加Observer到主线程RunLoop中,通过监听RunLoop状态切换的耗时,以达到监控卡顿的目的
4.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)
具体实现可以参考下面两篇文章:
https://www.jianshu.com/p/f3079ea36775
https://blog.csdn.net/u011279386/article/details/81188791

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转载自blog.csdn.net/weixin_34292924/article/details/87393793