iOS run loop NSRunloop

Phone应用开发中关于NSRunLoop的概述是本文要介绍的内容，NSRunLoop是一种更加高明的消息处理模式，他就高明在对消息处理过程进行了更好的抽象和封装，这样才能是的你不用处理一些很琐碎很低层次的具体消息的处理，在NSRunLoop中每一个消息就被打包在input source或者是timer source中了，来看详细内容。

1.什么是NSRunLoop

我们会经常看到这样的代码：

1. - (IBAction)start:(id)sender  
    
2. {  
    
3. pageStillLoading = YES;  
    
4. [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(loadPageInBackground:)toTarget:self withObject:nil];  
    
5. [progress setHidden:NO];  
    
6. while (pageStillLoading) {  
    
7. [NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];  
    
8. }  
    
9. [progress setHidden:YES];  
    
10. }  

复制代码

这段代码很神奇的，因为他会“暂停”代码运行，而且程序运行不会因为这里有一个while循环而受到影响。在[progress setHidden:NO]执行之后，整个函数想暂停了一样停在循环里面，等loadPageInBackground里面的操作都完成了以后才让[progress setHidden:YES]运行。这样做就显得简介，而且逻辑很清晰。如果你不这样做，你就需要在loadPageInBackground里面表示load完成的地方调用[progress setHidden:YES]，显得代码不紧凑而且容易出错。
[iGoogle有话说:应用程序框架主线程已经封装了对NSRunLoop runMode:beforeDate:的调用;它和while循环构成了一个消息泵,不断获取和处理消息;可能大家会比较奇怪,既然主线程中已经封装好了对NSRunLoop的调用,为什么这里还可以再次调用,这个就是它与Windows消息循环的区别,它可以嵌套调用.当再次调用while+NSRunLoop时候程序并没有停止执行,它还在不停提取消息/处理消息.这一点与Symbian中Active Scheduler的嵌套调用达到同步作用原理是一样的.]

那么具体什么是NSRunLoop呢？其实NSRunLoop的本质是一个消息机制的处理模式。如果你对vc++编程有一定了解，在windows中，有一系列很重要的函数SendMessage，PostMessage，GetMessage，这些都是有关消息传递处理的API。

但是在你进入到Cocoa的编程世界里面，我不知道你是不是走的太快太匆忙而忽视了这个很重要的问题，Cocoa里面就没有提及到任何关于消息处理的API，开发者从来也没有自己去关心过消息的传递过程，好像一切都是那么自然，像大自然一样自然？在Cocoa里面你再也不用去自己定义WM_COMMAD_XXX这样的宏来标识某个消息，也不用在switch-case里面去对特定的消息做特别的处理。难道是Cocoa里面就没有了消息机制？答案是否定的，只是Apple在设计消息处理的时候采用了一个更加高明的模式，那就是RunLoop。

2. NSRunLoop工作原理

接下来看一下NSRunLoop具体的工作原理，首先是官方文档提供的说法，看图：

通过所有的“消息”都被添加到了NSRunLoop中去，而在这里这些消息并分为“input source”和“Timer source” 并在循环中检查是不是有事件需要发生，如果需要那么就调用相应的函数处理。为了更清晰的解释，我们来对比VC++和iOS消息处理过程。

VC++中在一切初始化都完成之后程序就开始这样一个循环了（代码是从户sir mfc程序设计课程的slides中截取）：

1. int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR  lpCmdLine,int nCmdShow){  
    
2. ...  
    
3. while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)){  
    
4. if (!TranslateAccelerator(msg.hwnd, hAccelTable, &msg)){  
    
5. TranslateMessage(&msg);  
    
6. DispatchMessage(&msg);  
    
7. }  
    
8. }  
    
9. }  

可以看到在GetMessage之后就去分发处理消息了，而iOS中main函数中只是调用了UIApplicationMain，那么我们可以介意猜出UIApplicationMain在初始化完成之后就会进入这样一个情形：

1. int UIApplicationMain(...){  
    
2. ...  
    
3. while(running){  
    
4. [NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];  
    
5. }  
    
6. ...  
    
7. }

所以在UIApplicationMain中也是同样在不断处理runloop才是的程序没有退出。刚才的我说了NSRunLoop是一种更加高明的消息处理模式，他就高明在对消息处理过程进行了更好的抽象和封装，这样才能是的你不用处理一些很琐碎很低层次的具体消息的处理，在NSRunLoop中每一个消息就被打包在input source或者是timer source中了，当需要处理的时候就直接调用其中包含的相应对象的处理函数了。

所以对外部的开发人员来讲，你感受到的就是，把source/timer加入到runloop中，然后在适当的时候类似于[receiver action]这样的事情发生了。甚至很多时候，你都没有感受到整个过程前半部分，你只是感觉到了你的某个对象的某个函数调用了。

比如在UIView被触摸时会用touchesBegan/touchesMoved等等函数被调用，也许你会想，“该死的，我都不知道在那里被告知有触摸消息，这些处理函数就被调用了！？”所以，消息是有的，只是runloop已经帮你做了！为了证明我的观点，我截取了一张debug touchesBegan的call stack，如图：
 

 

 

利用NSRunLoop阻塞NSOperation线程
在使用NSOperationQueue简化多线程开发中介绍了多线程的开发，我这里主要介绍一下使用NSRunLoop阻塞线程。
主要使用在NStimer定时启用的任务或者异步获取数据的情况如socket获取网络数据，要阻塞线程，直到获取数据之后在释放线程。
下面是线程中没有使用NSRunLoop阻塞线程的代码和执行效果：
线程类：

#import <Foundation/Foundation.h> 
@interface MyTask : NSOperation {     
} 
@end

#import "MyTask.h" 
@implementation MyTask 
-(void)main     
{      
    NSLog(@"开始线程=%@",self);      
    [NSTimer timerWithTimeInterval:2 target:self selector:@selector(hiandeTime:) userInfo:nil repeats:NO];      
}      
-(void)hiandeTime:(id)sender      
{      
    NSLog(@"执行了NSTimer");      
}      
-(void)dealloc      
{      
    NSLog(@"delloc mytask=%@",self);      
    [super dealloc];      
} 
@end

线程添加到队列中：

- (void)viewDidLoad     
{      
    [super viewDidLoad];      
    NSOperationQueue *queue=[[NSOperationQueue alloc] init];      
    MyTask *myTask=[[[MyTask alloc] init] autorelease];      
    [queue addOperation:myTask];      
    MyTask *myTask1=[[[MyTask alloc] init] autorelease];      
    [queue addOperation:myTask1];      
    MyTask *myTask2=[[[MyTask alloc] init] autorelease];      
    [queue addOperation:myTask2];      
    [queue release];      
}
执行结果是：
2011-07-25 09:44:45.393 OperationDemo[20676:1803] 开始线程=<MyTask: 0x4b4dea0>   
2011-07-25 09:44:45.393 OperationDemo[20676:5d03] 开始线程=<MyTask: 0x4b50db0>    
2011-07-25 09:44:45.396 OperationDemo[20676:1803] 开始线程=<MyTask: 0x4b51070>    
2011-07-25 09:44:45.404 OperationDemo[20676:6303] delloc mytask=<MyTask: 0x4b4dea0>    
2011-07-25 09:44:45.404 OperationDemo[20676:5d03] delloc mytask=<MyTask: 0x4b50db0>    
2011-07-25 09:44:45.405 OperationDemo[20676:6303] delloc mytask=<MyTask: 0x4b51070>
可以看到，根本没有执行NSTimer中的方法，线程就释放掉了，我们要执行
NSTimer中的方法，就要利用NSRunLoop阻塞线程。下面是修改后的代码：

-(void)main     
{      
    NSLog(@"开始线程=%@",self);      
    NSTimer *timer=[NSTimer timerWithTimeInterval:2 target:self selector:@selector(hiandeTime) userInfo:nil repeats:NO];      
    [timer fire];      
    while (!didDisconnect) {      
        [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];      
    }      
}

执行结果如下：

2011-07-25 10:07:00.543 OperationDemo[21270:1803] 开始线程=<MyTask: 0x4d16380>     
2011-07-25 10:07:00.543 OperationDemo[21270:5d03] 开始线程=<MyTask: 0x4d17790>      
2011-07-25 10:07:00.550 OperationDemo[21270:6303] 开始线程=<MyTask: 0x4d17a50>      
2011-07-25 10:07:00.550 OperationDemo[21270:1803] 执行了NSTimer      
2011-07-25 10:07:00.551 OperationDemo[21270:5d03] 执行了NSTimer      
2011-07-25 10:07:00.552 OperationDemo[21270:6303] 执行了NSTimer      
2011-07-25 10:07:00.556 OperationDemo[21270:6503] delloc mytask=<MyTask: 0x4d16380>      
2011-07-25 10:07:00.557 OperationDemo[21270:6303] delloc mytask=<MyTask: 0x4d17790>      
2011-07-25 10:07:00.557 OperationDemo[21270:5d03] delloc mytask=<MyTask: 0x4d17a50>

我们可以使用NSRunLoop进行线程阻塞。

 

 

使用runloop阻塞线程的正确写法

Runloop可以阻塞线程，等待其他线程执行后再执行。

比如：

@implementation ViewController{
    BOOL end;
}
…
– (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad]; 
    NSLog(@”start new thread …”);
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(runOnNewThread) toTarget:self withObject:nil];    
    while (!end) {
        NSLog(@”runloop…”);
        [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
        NSLog(@”runloop end.”);
    }
    NSLog(@”ok.”);
}
-(void)runOnNewThread{
     NSLog(@”run for new thread …”);
    sleep(1);
    end=YES;
    NSLog(@”end.”);
}

但是这样做，运行时会发现，while循环后执行的语句会在很长时间后才被执行。

那是不是可以这样：

[[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:0.1]];

缩短runloop的休眠时间，看起来解决了上面出现的问题。

不过这样也又问题，runloop对象被经常性的唤醒，这违背了runloop的设计初衷。runloop的作用就是要减少cpu做无谓的空转，cpu可在空闲的时候休眠，以节约电量。

那么怎么做呢？正确的写法是：

-(void)runOnNewThread{

     NSLog(@”run for new thread …”);
    sleep(1);
    [self performSelectorOnMainThread:@selector(setEnd) withObject:nil waitUntilDone:NO];
    NSLog(@”end.”);
}
-(void)setEnd{
    end=YES;
}

见黑体斜体字部分，要将直接设置变量，改为向主线程发送消息，执行方法。问题得到解决。

这里要说一下，造成while循环后语句延缓执行的原因是，runloop未被唤醒。因为，改变变量的值，runloop对象根本不知道。延缓的时长总是不定的，这是因为，有其他事件在某个时点唤醒了主线程，这才结束了while循环。那么，向主线程发送消息，将唤醒runloop，因此问题就解决了。

 

NSRunLoop  runMode:

NSDefaultRunLoopMode/NSRunLoopCommonModes

 

eg.

[[NSRunLoopcurrentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes]; 

  [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];