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标题: 【iOS技术分享】让四年iOS开发的小智给你讲讲什么是RUNLOOP [打印本页]

作者: Simpon 时间: 2016-5-10 15:24
标题: 【iOS技术分享】让四年iOS开发的小智给你讲讲什么是RUNLOOP
本帖最后由 Simpon 于 2016-10-19 11:52 编辑

这篇文章主要介绍iOS开发中一个非常重要的对象：RunLoop。中文名：运行循环

为了能让大家更好的理解这个对象在iOS开发的作用，我请来了我的好朋友，外号人称黑妞。呵呵，别看名字有个妞喔，那可是大老爷们。而我呢，我就没有这么霸气的外号咯。江湖人称小智。

黑妞：哎，别费话这么多，赶紧上代码吧。哦，不对，赶紧给我讲讲运行循环。

小智：黑妞发话，谁敢不从。马上开始咯。

黑妞：先给我说说运行循环有什么作用？

小智：哎，还说你有四年iOS开发经验，竟然问这么无知的问题。不过我理解你的无知，毕竟在实际开发，真正需要我们程序员写代码用到他们的地方不多。但是你怎么说也是一个资深的iOS开发工程师了，如果对这个对象还理解不清楚的话，就有点说不过去了。

黑妞：真的要真正理解这个对象的作用，才能说自己是资深的iOS开发工程师吗？

小智：这不是废话吗？别BB了，听我说吧，有什么问题再提问。

黑妞：好吧，就让我静静看着你装逼。

小智：RunLoop在iOS开发中扮演着非常重要的角色，在整个iOS应用运行过程中，没有RunLoop的话，应用也运行不起来。

黑妞：我从事iOS开发也四年了，我怎么没感受到这个对象的威力？甚至可以完全不用跟这个对象打交道也一样可以完成开发呀，怎么就被你说得这么神奇，这么牛掰了。既然这样，你给我说说什么运行循环？

小智：哎，都不知你这四年iOS开发学到了什么？那我就给你说说什么是运行循环？运行循环在官方有一个更牛逼的名字，叫RunLoop。这个RunLoop拆解出来就是由Run + Loop两个单词组成，国内的开发者就将这两个单词翻译并组合后就得到：运行循环这四个字。别告诉我你不知道我一直在说的运行循环就是官方文档常见的RunLoop。

黑妞：你的意思就是RunLoop和运行循环就是同一个东西两种叫法？

小智：非常聪明。理解能力不错。真的适合搞开发。为了显示自己更专业，下面我们就统一叫RunLoop。

黑妞：不用夸我，是人都知道我聪明。你刚刚也只是简单的说了运行循环的名字而已，这个我都懂。既然RunLoop它是一个对象。那么它是什么时候创建出来的呢？我们程序员并没有主动创建过它呀。

小智：这个问题问得非常好。官方文档明确的告诉了我们开发者，RunLoop是不需要程序员手动创建的，在实际开发中，如果我们需要用RunLoop，则需要直接获得就行了。一看你就是不常看官方文档的人，这是不行的，我建议你有空的时候还是看看官方文档吧，里面会有很多你还未触及的知识点呀。

黑妞：确实，平时比较少看官方文档。好吧，以后有时间就去看看。原来RunLoop是不需要我们手动创建的。我一直以为只要是对象就必须程序员alloc。今天终于涨姿势了。那它是什么时候创建的？在哪里被创建的呢？

小智：在回答这两个问题之前，我先跟你说说RunLoop的作用先，只要搞清楚了它的作用，其他问题就好理解。要不你先说说你理解的RunLoop在iOS应用中起的作用？

黑妞：额.......不知道.....还是......你说吧

小智：不想打击你了。其实要理解RunLoop的作用不难，先从它的名字开始说吧，RunLoop翻译成中文比较接地气的名字就是：运行循环。用大白话说就是运行一个循环，类似各种编程语言中的while和for循环。别说你不懂什么是循环...开玩笑的。我们都知道循环的特点就是当某一条件成立，就重复的做某件事情或某项功能，直到条件不成立，如果条件一直是成立的，那么这是什么循环？

黑妞：死循环呗。

小智：恭喜你，答对了。果然内功深厚，这么高深的问题竟然能秒答。佩服佩服......

黑妞：失禁失禁......

小智：呵呵...接着说吧。刚刚说到如果条件一直是成立的，那么这个循环就是死循环了。而在我们iOS开发中，允许出现死循环吗？

黑妞：那必须不能呀。

小智：no,no,no....你这个回答可以说是对的，也可以说是不对的。

黑妞：为什么？

小智：说是对的，是因为在实际开发中，对应我们程序员来说，确实不能出现死循环。说不对，是因为在iOS开发中还必须要存在死循环。

黑妞：怎么理解这句话？

小智：先问你个问题：你有学习过C语言吗？

黑妞：那必须呀，C语言可以说每一个程序员走上编程之路第一个学习的内容。可以说它是全有的编程语言的鼻祖呀。

小智：那就好办了。那我们先回想下我们在刚学习C语言的时候，所有的代码是不是都写在main函数中呀？

黑妞：是呀，因为main函数是程序执行的入口呀，不仅C语言的执行入口是main函数，所有的编程语言的执行入口都main呀。iOS开发也不例外呀。

小智：完全同意你的说法。那C语言的main函数执行完毕之后，程序是否就退出了？

黑妞：退出了呀。执行完main函数，程序就会被终止呀。

小智：C语言程序确实是执行完main函数就退出了，但是iOS应用程序是这样的吗？

黑妞：你傻呀，如果iOS应用程序启动执行完main函数就退出了，那用户怎么使用这个程序？怎么去跟应用交互？很明显iOS程序跟C语言程序不一样呀，它执行main函数之后，并不会退出程序的。

小智：说得一级棒。你这么牛逼，你能不能告诉我，为什么iOS程序执行main之后不会直接退出程序呢？tell me why?

黑妞：我想想...我勒个去，还真没考虑过这个问题呢。不是你傻，是我傻了....难不成你知道为什么？

小智：这不是废话吗？不知道我还敢跟你叫嚣。呵呵...洗耳恭听吧！！！

黑妞：我倒是看看你能说些什么牛逼的东西出来。

小智：iOS程序执行完main函数之所以不退出，都是RunLoop起的作用。如果没有RunLoop，iOS程序执行完main函数之后，也会像C语言程序一样，直接就退出了。说到这里，你能大概猜测出RunLoop的作用了吗？

黑妞：恩，我知道了。RunLoop的作用就是保持iOS应用程序永远不退出。这应该不会错了吧。

小智：终于答到对了。四年开发经验果然名不虚传呀。那我再问你，RunLoop凭什么就能保持iOS应用程序永远不退出呢？

黑妞：我x...还能不能愉快的聊下去了，老是问我不知道的问题。

小智：哈哈...看你天王名字这么霸气，还以为你什么都知道呢。不知道很正常呀，很多你知道的东西我也不知道呀。对吧。相互学习，共同进步就对了。

小智：在回答RunLoop凭什么就能保持iOS应用程序永远不退出这个问题之前，你帮我解决一个需求问题。

黑妞：什么问题？你说吧，我知道肯定告诉你怎么做。

小智：如果我想实现这么一个功能：当C语言程序执行main函数的时候，永远不会退出，你有什么实现方案吗？

黑妞：请给我两份钟时间想想.......

小智：10，9，8，7，6，5，4，3，2，1。时间到。想到了吗？

黑妞：我去...还以为很难呢，这么简单的问题。在main内部搞一个死循环就实现了main永不退出了呀......等等，我明白了，原来你是想告诉我，iOS程序运行之后能永远不退出是因为内部有一个死循环，而这个死循环就是我们一直在说的RunLoop，RunLoop本身就是一个死循环？

小智：全对！！！聪明就是不一样，一点就通了。

黑妞：跟小智哥您的差距还是一大截呀。你是怎么知道这些底层的东西的呀？

小智：看官方文档呀，都说得很清楚的。但是你别得意，你以为RunLoop的作用就是简单的搞个死循环让程序永不退出就行了? 那你就错了，这仅仅是RunLoop其中的一个作用而已。

黑妞：不是吧，还有其他作用？赶紧的...都告诉我吧，好让我以后能装装逼呀。

小智：着毛线急呀。RunLoop的其他作用，等会再告诉你，现在你只要记住它的第一个作用：iOS程序之所以启动完毕一直保持运行状态完全是因为内部有一个RunLoop，RunLoop本身就是一个死循环。RunLoop不退出，程序就不会退出。(不考虑程序异常奔溃或用户主动杀死程序情况)

黑妞：好，我记住了。这些底层的原理知道后，突然有种豁然开朗的感觉呀。小智哥，你真是.....

小智：....行了，不要赞美我。现在我们先来解决下开始遗留的两个问题先。

黑妞：哪两个问题呀？

小智：你妹呀，这么快就忘了，倒回去看聊天记录..RunLoop是什么时候创建的？在哪里被创建的呢？你的记忆...哎。现在你能回答这两个问题了吗？

黑妞：我想我大概知道它是什么时候创建的了。

小智：知道就说呀，装什么。

黑妞：根据RunLoop的第一个作用，我可以大胆的猜想：当程序启动的时候，在执行main函数中的UIApplicationMain函数内部会将RunLoop对象创建出来。通过查看UIApplicationMain函数声明，该函数会返回一个int类型的值，但通过刚刚的结论，这个UIApplicationMain函数永远也不会有返回值，因为如果这个UIApplicationMain函数有返回值，那么main函数就会接收到返回值就直接退出了，这样就不能保持应用程序一直处于运行状态了。所以UIApplicationMain内部必然会创建RunLoop对象来实现永不退出的功能。结论：在程序启动的时候，在执行UIApplicationMain函数内部，系统会负责创建RunLoop对象。

小智：Well Done！！！太精彩的分析了。此处应该有掌声...分析得很到位。看来你已经慢慢跟上我的步伐了。哈哈哈...你已经回到了刚刚的两个问题了。你说得没错：RunLoop会在程序启动的时候被系统创建，在执行UIApplicationMain函数内部被创建的。但是，在用户使用应用的过程中，系统还会创建其他的RunLoop对象。

黑妞：不是吧，一个iOS程序不是有一个RunLoop就够用了吗？还会创建多个吗？

小智：谁告诉你有一个RunLoop就够用了？你知道得太少了，加油吧...骚年。

黑妞：快快快...把你的一生绝学都传授给我吧。

小智：好吧，看在我们好基友一辈子的面子上，就再传授点知识给你吧。RunLoop的作用除了刚刚说的之外，还要其他的重要作用，其中最为突出的作用就是：监听系统产生的以及用户产生的(点击事件,触摸事件，拖拽事件...)所有事件。

黑妞：不能理解，那它是怎么监听呢？你这么一说，我一头小星星了。

小智：给你看个图，下面这个图片是从官方文档中截出来的，你看看能看得明白这图想表达的意思吗？

file://localhost/Users/apple/Library/Caches/TemporaryItems/msoclip/0/clip_image002.png

黑妞：这图我很早就看到过了，看不懂就不了了之，这个跟RunLoop有1毛钱关系吗？

小智：这不是1毛钱那么简单，这张图就能充分验证RunLoop的另一个重要的作用：监听系统产生和用户产生的事件。跟着我的思路来，我给你分析分析这图所表达的意思：从左向右，向下向左来剖析这张图，当应用程序启动时系统内部就会创建这个RunLoop对象了，当用户触摸或点击屏幕时，系统底层就会根据当前用户触摸或点击的位置创建一个事件对象，这个事件对象会经过操作系统，经过对应的端口，进入应用程序的事件队列中。一旦有事件进入事件队列中，RunLoop就会立即作出响应，并从事件队列中取出前面的事件，然后将事件对象传递给UIApplication对象，UIApplication对象接收到RunLoop传递给它的事件对象之后，继续将事件对象传递下去，查找一个最合适处理事件的对象(UIResponder)，找到之后，就可以开始处理事件。这就是事件处理的流程了。其实最重要的环节在哪里？你知道吗？

黑妞：恩恩...最重要的环节应该是当事件队列中有事件对象的时候，RunLoop会从事件队列中取出前面的事件对象，将事件传递给UIApplication对象。事件对象才有机会被处理...是这样吗？

小智：对的。通过刚刚的分析，我们可以得出这样的结论：RunLoop另一重要的作用：监听事件和传递事件。没有RunLoop，任何事件都得不到处理，得不到响应。

黑妞：哇...豁然开朗了，关于RunLoop在iOS扮演的角色一直困扰了我很久，今天总算明白了。

小智：哈哈...那你觉得RunLoop还有其他作用吗？

黑妞：不要问我了，你越问越显得我无知了，还是听你说吧。

小智：这么容易就被打击了呀，呵呵..既然你这么谦虚了，那我最后给再给你说点RunLoop的其他非常重要知识点。让你彻底弄明白RunLoop，一般人我还不告诉他呢....

黑妞：太感谢小智哥了，今晚的晚餐我包了。

小智：就知道吃...在实际开发中，除了刚刚说的，关于RunLoop有一点是必须要知道：每个线程内部都会默认创建对应的RunLoop对象。再回去看看上面的图，run loop 上面是不是有一个main，这个main表示的就是主线程。刚刚一直说的RunLoop都是主线程的RunLoop，别紧张...不管是主线程的RunLoop还是子线程的RunLoop，它们的作用跟刚刚说的是一样。

黑妞：等等...你又重新刷新了我的三观。你说每个线程内部都会默认创建对应的RunLoop对象，那我就瞬间一堆问题了。

小智：有问题就直说。

黑妞：好。问题1：根据最开始得出的结论：RunLoop是一个死循环，它的其中一个作用就是保持应用程序不退出。如果我开启了10个线程，每个线程内部有一个RunLoop的话，意味着每一个线程内部就有一个死循环，那这样不就导致线程执行完耗时操作之后永远无法退出，永远不会被销毁直到应用程序退出，这样不就导致资源浪费性能差吗？

小智：这个问题问得非常好。这就是我接下来我说的问题，每一个线程内部都会有对应的RunLoop是肯定的，但是默认只有主线程的RunLoop是开启，而子线程的RunLoop默认是不开启的。RunLoop不开启可以理解为死循环是没有执行的。所以你刚刚说的问题其实不存在的，除了主线程之外，所有子线程在执行完对应的任务之后，就会被系统销毁了。

黑妞：原来这样呀！好吧...那问题又来了：子线程在执行完对应的任务之后，就会被系统销毁了，那主线程什么时候销毁？

小智：你这个问题问得太没技术含量，这是菜鸟才会问的问题呀。在程序启动时系统内部创建的第一个RunLoop就是主线程的RunLoop呀，为了保证程序不退出，主线程的RunLoop默认就是开启的。主线程如果退出的话，那就意味着整个程序也退出了。

黑妞：这个问题确实不该问，那下一个问题：既然子线程的RunLoop默认是不开启的，为什么还要在子线程内部创建一个RunLoop？有什么作用呢？

小智：因为每一个线程内部的事件都是交给其对应的RunLoop来监听的，子线程内部如果有事件发生的话，那么它内部的RunLoop就可以监听到并作出处理。说到这里，你可能又会问，子线程的RunLoop默认不开启的，那么它怎么还能监听到事件呢。没错，RunLoop不启动的话是无法监听到事件的，所以如果子线程内部也要监听事件的话，则必须由我们自己手动开启子线程对应的RunLoop。

黑妞：我靠，好像好复杂呀！在我记忆中，在实际开发的时候，我从来没有开启过子线程对应的RunLoop呀，好像也没有遇到什么问题呀？

小智：确实比较少的可能性需要我们自己开启子线程的RunLoop，我给你举例一个需要主动开启子线程RunLoop的例子：

黑妞：我平时使用定时器也没有写开启RunLoop的代码呀，定时器回调也可以执行呀，为什么这里需要手动开启RunLoop才行了？

小智：那是因为我们平时写的代码都是在主线程上执行的，而主线程的RunLoop默认就是开启的。所以不需要我们程序员手动启动了。但是我这个例子的定时器是在子线程创建的，定时器的回调方法也是在子线程执行的。定时器本身也是一个事件，事件是由RunLoop监听的，所以定时器在子线程时，如果不手动开启子线程的RunLoop的话，定时器事件也无法处理了，自然回调方法也不会执行。我们以后在使用定时器的时候，要多注意下，这个定时器是在子线程还是在主线程创建的，因为定时器回调方法所在的线程就是创建定时器所在的线程。

：原来定时器本身也属于一个事件呀，又涨姿势了。那以后实际开发中，要使用定时器时，应该在子线程创建和主线程创建呢？我从来没有考虑过这个问题呀。

小智：哎....都不知道你是怎么混到现在的。在子线程还是在主线程创建定时器，主要定时器是否有耗时操作，如果有耗时操作，那肯定是在子线程创建，这样就不会阻塞主线程呀。如果没有耗时操作，则可以放到主线程中创建呀。多线程的作用是什么？就是将耗时操作放到子线程执行，不阻塞主线程呀。

黑妞：好吧，我承认技不如你。最后一个问题：RunLoop是一个死循环，那它一直在循环不是很耗性能，很耗电？

小智：这你就有所不知了，虽然RunLoop是死循环，但它是一个聪明的死循环。官方文档有这么有一句话：

If noevents are present and ready to be handled, the run loop puts the thread tosleep.

这句英文的意思是说：如果没有事件要处理时，RunLoop会让线程进入睡眠状态。在睡眠的时候，消耗性能就非常少了。一旦有事件产生了，RunLoop会立刻唤醒当前线程来响应事件。事件处理完毕之后，RunLoop会继续循环检测事件的到来，如果在一定的时间内，又没有事件产生了，RunLoop又会让线程再次进入睡眠状态来节省性能开销。

黑妞：不得不为RunLoop的聪明而点赞呀......不行，以后我也要多看看iOS底层内部相关的文档了，不能继续停留在表面了。

小智：那当然呀，说了这么多RunLoop的知识，自己回去一定要好好总结下。下次见面我就来考考你了，今天我们就到这里吧！

黑妞：好的，非常感谢小智哥的详细讲解。

小智：客气...应该的...拜拜！！！

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作者: 橘子哥 时间: 2016-5-10 17:25
这个讲解形式真的是666，太厉害了

作者: Simpon 时间: 2016-5-10 17:51
会不会有人为黑妞打抱不平呢？哈哈哈哈小智太嚣张了哈哈哈哈哈哈哈哈

作者: wendaogds 时间: 2016-5-10 22:34
小智都来了,你们环等什么