深入理解RunLoop 整理资料

 

    http://blog.ibireme.com/2015/05/18/runloop/#base

 // RunLoop学习笔记，从CF层面了解由于CFRunLoopMode机制iOS程序ScrollView的滑动为何如此平滑的原因。还有介绍AFNetworking如何单独发起一个global thread内置runloop达到不占用主线程又不耗CPU资源的。

   // 简单的说run loop是事件驱动的一个大循环，如下代码所示

    

    int main(int argc, char * argv[]) {

        //程序一直运行状态

        while (AppIsRunning) {

            //睡眠状态，等待唤醒事件

            id whoWakesMe = SleepForWakingUp();

            //得到唤醒事件

            id event = GetEvent(whoWakesMe);

            //开始处理事件

            HandleEvent(event);

        }

        return 0;

    }

  //  Cocoa会涉及到Run Loops的

    

    //系统级：GCD，mach kernel，block，pthread

   // 应用层：NSTimer，UIEvent，Autorelease，NSObject(NSDelayedPerforming)，NSObject(NSThreadPerformAddition)，CADisplayLink，CATransition，CAAnimation，dispatch_get_main_queue()（GCD中dispatch到main queue的block会被dispatch到main RunLoop执行），NSPort，NSURLConnection，AFNetworking(这个第三方网络请求框架使用在开启新线程中添加自己的run loop监听事件)

   // 在Main thread堆栈中所处位置

    //堆栈最底层是start(dyld)，往上依次是main，UIApplication(main.m) -> GSEventRunModal(Graphic Services) -> RunLoop(包含CFRunLoopRunSpecific，CFRunLoopRun，__CFRunLoopDoSouces0，__CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_A_SOURCE0_PERFORM_FUNCTION) -> Handle Touch Event

    

    //RunLoop原理

      //执行顺序的伪代码

    

    SetupThisRunLoopRunTimeoutTimer(); // by GCD timer

    do {

        __CFRunLoopDoObservers(kCFRunLoopBeforeTimers);

        __CFRunLoopDoObservers(kCFRunLoopBeforeSources);

        

        __CFRunLoopDoBlocks();

        __CFRunLoopDoSource0();

        

        CheckIfExistMessagesInMainDispatchQueue(); // GCD

        

        __CFRunLoopDoObservers(kCFRunLoopBeforeWaiting);

        var wakeUpPort = SleepAndWaitForWakingUpPorts();

        // mach_msg_trap

        // Zzz...

        // Received mach_msg, wake up

        __CFRunLoopDoObservers(kCFRunLoopAfterWaiting);

        // Handle msgs

        if (wakeUpPort == timerPort) {

            __CFRunLoopDoTimers();

        } else if (wakeUpPort == mainDispatchQueuePort) {

            // GCD

            __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__()

        } else {

            __CFRunLoopDoSource1();

        }

        __CFRunLoopDoBlocks();

    } while (!stop && !timeout);

  //  构成

    

    //Thread包含一个CFRunLoop，一个CFRunLoop包含一种CFRunLoopMode，mode包含CFRunLoopSource，CFRunLoopTimer和CFRunLoopObserver。

    

    CFRunLoopMode

    

   // RunLoop只能运行在一种mode下，如果要换mode当前的loop也需要停下重启成新的。利用这个机制，ScrollView过程中NSDefaultRunLoopMode的mode会切换UITrackingRunLoopMode来保证ScrollView的流畅滑动不受只能在NSDefaultRunLoopMode时处理的事件影响滑动。同时mode还是可定制的。

    

    NSDefaultRunLoopMode：        默认，空闲状态

    UITrackingRunLoopMode：       ScrollView滑动时

    UIInitializationRunLoopMode： 启动时

    NSRunLoopCommonModes：        Mode集合 Timer计时会被scrollView的滑动影响的问题可以通过将timer添加到NSRunLoopCommonModes来解决

    //将timer添加到NSDefaultRunLoopMode中

    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0

                                     target:self

                                   selector:@selector(timerTick:)

                                   userInfo:nil

                                    repeats:YES];

    //然后再添加到NSRunLoopCommonModes里

    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0

                                             target:self

                                           selector:@selector(timerTick:)

                                           userInfo:nil

                                            repeats:YES];

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

    

    

    CFRunLoopTimer

    

    //NSTimer是对RunLoopTimer的封装

    

    + (NSTimer *)timerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti invocation:(NSInvocation *)invocation repeats:(BOOL)yesOrNo;

    + (NSTimer *)scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval)ti invocation:(NSInvocation *)invocation repeats:(BOOL)yesOrNo;

    

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

    

    + (CADisplayLink *)displayLinkWithTarget:(id)target selector:(SEL)sel;

    - (void)addToRunLoop:(NSRunLoop *)runloop forMode:(NSString *)mode;

    

    

    CFRunLoopSource

    

//    source0：处理如UIEvent，CFSocket这样的事件

//    source1：Mach port驱动，CFMachport，CFMessagePort

//    CFRunLoopObserver

//    

//    Cocoa框架中很多机制比如CAAnimation等都是由RunLoopObserver触发的。observer到当前状态的变化进行通知。

    

    typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {

        kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),

        kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),

        kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),

        kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),

        kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),

        kCFRunLoopExit = (1UL << 7),

        kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU

    };

    //使用RunLoop的案例

    

    AFNetworking

     //使用NSOperation+NSURLConnection并发模型都会面临NSURLConnection下载完成前线程退出导致NSOperation对象接收不到回调的问题。AFNetWorking解决这个问题的方法是按照官方的guidhttps://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Reference/Foundation/Classes/NSURLConnection_Class/Reference/Reference.html#//apple_ref/occ/instm/NSURLConnection/initWithRequest:delegate:startImmediately:上写的NSURLConnection的delegate方法需要在connection发起的线程runloop中调用，于是AFNetWorking直接借鉴了Apple自己的一个Demohttps://developer.apple.com/LIBRARY/IOS/samplecode/MVCNetworking/Introduction/Intro.html的实现方法单独起一个global thread，内置一个runloop，所有的connection都由这个runloop发起，回调也是它接收，不占用主线程，也不耗CPU资源。

    

    + (void)networkRequestThreadEntryPoint:(id)__unused object {

        @autoreleasepool {

            [[NSThread currentThread] setName:@"AFNetworking"];

            

            NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];

            [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];

            [runLoop run];

        }

    }

    

    + (NSThread *)networkRequestThread {

        static NSThread *_networkRequestThread = nil;

        static dispatch_once_t oncePredicate;

        dispatch_once(&oncePredicate, ^{

            _networkRequestThread =

            [[NSThread alloc] initWithTarget:self

                                    selector:@selector(networkRequestThreadEntryPoint:)

                                      object:nil];

            [_networkRequestThread start];

        });

        

        return _networkRequestThread;

    }

//    类似的可以用这个方法创建一个常驻服务的线程。

//    

//    TableView中实现平滑滚动延迟加载图片

//    

//    利用CFRunLoopMode的特性，可以将图片的加载放到NSDefaultRunLoopMode的mode里，这样在滚动UITrackingRunLoopMode这个mode时不会被加载而影响到。

    

    UIImage *downloadedImage = ...;

    [self.avatarImageView performSelector:@selector(setImage:)

                               withObject:downloadedImage

                               afterDelay:0

                                  inModes:@[NSDefaultRunLoopMode]];

    //接到程序崩溃时的信号进行自主处理例如弹出提示等

    

    CFRunLoopRef runLoop = CFRunLoopGetCurrent();

    NSArray *allModes = CFBridgingRelease(CFRunLoopCopyAllModes(runLoop));

    while (1) {

        for (NSString *mode in allModes) {

            CFRunLoopRunInMode((CFStringRef)mode, 0.001, false);

        }

    }

    

    异步测试

    

    - (BOOL)runUntilBlock:(BOOL(^)())block timeout:(NSTimeInterval)timeout

    {

        __block Boolean fulfilled = NO;

        void (^beforeWaiting) (CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) =

        ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {

            fulfilled = block();

            if (fulfilled) {

                CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());

            }

        };

        

        CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(NULL, kCFRunLoopBeforeWaiting, true, 0, beforeWaiting);

        CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);

        

        // Run!

        CFRunLoopRunInMode(kCFRunLoopDefaultMode, timeout, false);

        

        CFRunLoopRemoveObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);

        CFRelease(observer);

        

        return fulfilled;

    }

 

 

}