RunLoop

RunLoop就是執行迴圈，處理app中的各種事件(比如觸控事件，定時器事件，Selector事件)

一個執行緒對應一個RunLoop,主執行緒的RunLoop已經自動建立好了，子執行緒的RunLoop需要主動建立,RunLoop在第一次獲取時建立，執行緒結束時銷燬

RunLoop的獲得

• Foundation
  • [NSRunLoop currentRunLoop]; // 獲得當前執行緒的RunLoop物件
  • [NSRunLoop mainRunLoop]; // 獲得主執行緒的RunLoop物件
• Core Foundation
  • CFRunLoopGetCurrent(); // 獲得當前執行緒的RunLoop物件
  • CFRunLoopGetMain(); // 獲得主執行緒的RunLoop物件

RunLoop相關類

• Core Foundation中關於RunLoop的5個類
  • CFRunLoopRef
  • CFRunLoopModeRef
  • CFRunLoopSourceRef
  • CFRunLoopTimerRef
  • CFRunLoopObserverRef

RunLoop的組成

• Mode
  • Timer
  • source
  • Observer

Mode

Mode代表RunLoop的執行模式。每次RunLoop職能指定一個Mode執行。切換Mode職能退出Loop,再重新指定一個Mode進入。

一個 RunLoop 包含若干個 Mode，每個Mode又包含若干個Source/Timer/Observer

系統預設的5個Mode

• NSDefaultRunLoopMode：App的預設Mode，通常主執行緒是在這個Mode下執行

• UITrackingRunLoopMode：介面跟蹤 Mode，用於 ScrollView 追蹤觸控滑動，保證介面滑動時不受其他 Mode 影響

• UIInitializationRunLoopMode: 在剛啟動 App 時第進入的第一個 Mode，啟動完成後就不再使用

• GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統事件的內部 Mode，通常用不到

• NSRunLoopCommonModes: 這是一個佔位用的Mode，不是一種真正的Mode(既執行Default中的事件也執行track中的事件)

Timer

CFRunLoopTimerRef是基於時間的觸發器

CFRunLoopTimerRef基本上說的就是NSTimer，它受RunLoop的Mode影響

GCD的定時器不受RunLoop的Mode影響

- (void)timer
{
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
    // 定時器只執行在NSDefaultRunLoopMode下，一旦RunLoop進入其他模式，這個定時器就不會工作(比如textField的拖動)
    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    
    // 定時器只執行在UITrackingRunLoopMode下，一旦RunLoop進入其他模式，這個定時器就不會工作
    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
    
    // 定時器會跑在標記為common modes的模式下
    // 標記為common modes的模式：UITrackingRunLoopMode和NSDefaultRunLoopMode
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

- (void)timer2
{
    // 呼叫了scheduledTimer返回的定時器，已經自動被新增到當前runLoop中，而且是NSDefaultRunLoopMode
    NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
    
    // 修改模式
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

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

Source

• CFRunLoopSourceRef是事件源（輸入源）

• 按照官方文件，Source的分類

  • Port-Based Sources (跟其他執行緒互動，或通過核心傳送的訊息)
  • Custom Input Sources (自動以輸入源，幾乎不用)
  • Cocoa Perform Selector Sources (比如performSelecter等方法)

• 按照函式呼叫棧，Source的分類

  • Source0：非基於Port的
  • Source1：基於Port的，通過核心和其他執行緒通訊，接收、分發系統事件

事件的傳入都是先傳入Source1。然後再由Source1分發至source0進行處理。所以在函式呼叫棧中往往只看到Source0。

Obersver

CFRunLoopObserverRef是觀察者，能夠監聽RunLoop的狀態改變

• 可以監聽的時間點

/* Run Loop Observer Activities */
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), // 1
    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), // 2
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 4
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), // 32
    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), // 64
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7), // 128
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
};

• 新增Observer

- (void)observer
{
    // 建立observer
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        NSLog(@"----監聽到RunLoop狀態發生改變---%zd", activity);
    });

    // 新增觀察者：監聽RunLoop的狀態
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
    
    // 釋放Observer
    //凡是帶有Create、Copy、Retain等字眼的函式，建立出來的物件，都需要在最後做一次release
    //比如CFRunLoopObserverCreate
    //release函式：CFRelease(物件);
    
    CFRelease(observer);
}

RunLoop處理邏輯

• 1:通知觀察者run loop已經啟動
• 2:通知觀察者任何即將要開始的定時器
• 3:通知觀察者任何即將啟動的source0
• 4:啟動任何準備好的source0
• 5:如果接收到source1準備好並處於等待狀態，立即啟動，並進入步驟9
• 6:通知觀察者執行緒進入休眠
• 7:將執行緒置於休眠直到任何一下面的事件發生：
  • 某一事件到達source1
  • 定時器啟動
  • runloop設定的時間超時
  • runloop被顯式喚醒
• 8:通知觀察者執行緒將被喚醒
• 9:處理未處理的事件
  • 如果使用者定義的定時器啟動，處理定時器事件並重啟runloop,進入步驟2
  • 如果輸入源啟動，傳遞相應的訊息
  • 如果runloop被顯示喚醒而且時間還未超時，重啟runloop，進入步驟2
• 10:通知觀察者runloop結束