[学习交流] 帮你秒杀这样的面试官：“关于RunLoop你给我唠一个点吧”

本帖最后由 Simpon 于 2016-10-19 11:35 编辑

运行循环官方示意图

file:///Users/LilMing/Desktop/8%E6%9C%88%E6%8A%80%E6%9C%AF%E6%96%87%E7%AB%A0/%E5%B9%BF%E5%B7%9E%E6%A0%A1%E5%8C%BA/images/001-%E8%BF%90%E8%A1%8C%E5%BE%AA%E7%8E%AF%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9B%BE.png

基本概念

什么是运行循环？
- Runloop 是运行循环（消息循环）

运行循环（消息循环）的目的

保持程序的持续运行, 保证程序不退出
处理 App 运行中的各种事件（比如触摸事件、定时器事件、performSelector）
如果没有事件发生，程序自动进入休眠状态，该做事时做事，该休息时休息，达到省电的目的

运行循环保证程序不退出

新建一个 iOS 工程

运行，发现程序启动，不做任何操作，程序没有退出

[Objective-C] 纯文本查看 复制代码

 #import <UIKit/UIKit.h>[/align] #import "AppDelegate.h"
 int main(int argc, char * argv[])
 {
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"程序运行了.....");
        int result = UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
        NSLog(@"程序即将退出了...., result = %d", result);
        return result;
    }
 }

RunLoop 保持了程序的持续运行
因为在 UIApplicationMain 自动开启了一个 RunLoop，所以 UIApplicationMain 函数一直没有返回，保持了程序的持续运行
这个默认启动的 RunLoop 是跟主线程相关联的
没有运行循环，程序执行完 main 函数就退出了
- 去掉 UIApplicationMain 代码
  [Objective-C] 纯文本查看 复制代码
```
#import <UIKit/UIKit.h>[/align]#import "AppDelegate.h"
int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        NSLog(@"程序运行了.....");
        int result = -1;
        NSLog(@"程序即将退出了...., result = %d", result);
        return result;
    }
}
```
- 控制台输出 objc 01.运行循环概念[1538:74836] 程序运行了..... 01.运行循环概念[1538:74836] 程序即将退出了...., result = -1
- 程序立马退出了

RunLoop 实现伪代码

[Objective-C] 纯文本查看 复制代码

int main(int argc, char * argv[]) {
    NSLog(@"程序运行了.....");
    BOOL running = YES;
    do {
        // 执行任务，处理事件 
        // 没事件就休眠
    } while (running);
        NSLog(@"程序即将退出了...., result = %d", result);
        return 0;
}

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 OC 封装
RunLoop 官方文档: 搜索 run loop 选择 Getting a Run Loop Object

RunLoop 与线程关系

每条线程都有唯一的一个与之对应的 RunLoop 对象
主线程的 RunLoop 在应用启动的时候就会自动创建
子线程的 RunLoop 需要手动创建
RunLoop 在第一次获取时创建（懒加载），在线程结束时销毁

获取 RunLoop 对象

Foundation

获得当前线程的 RunLoop 对象: [NSRunLoop currentRunLoop];

获得主线程的 RunLoop 对象: [NSRunLoop mainRunLoop];

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

(BOOL)application:(UIApplication )application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary )launchOptions {
    // 获取当前线程的RunLoop对象 
    NSRunLoop *currentRunLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    NSLog(@"currentRunLoop = %@", currentRunLoop);
    // 获取主线程的RunLoop对象 
    NSRunLoop *mainRunLoop = [NSRunLoop mainRunLoop];
    NSLog(@"mainRunLoop = %@", mainRunLoop);
    // 创建一个新的线程 
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(demo) toTarget:self withObject:nil];
    return YES;
}
(void)demo {// 获取当前线程的RunLoop对象, currentRunLoop是懒加载的,只有第一次访问的时候才去创建 
    NSRunLoop *currentRunLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    NSLog(@"子线程currentRunLoop = %p", currentRunLoop);
}

运行结果:

01.运行循环概念[1818:115628] currentRunLoop = 0x7fd8d2e04810

01.运行循环概念[1818:115628] mainRunLoop = 0x7fd8d2e04810

01.运行循环概念[1818:115684] 子线程 currentRunLoop = 0x7fd8d2e65300

Core Foundation

获得当前线程的RunLoop对象: CFRunLoopGetCurrent();

获得主线程的RunLoop对象: CFRunLoopGetMain();

[Objective-C] 纯文本查看 复制代码

(BOOL)application:(UIApplication )application didFinishLaunchingWithOptions:(NSDictionary )launchOptions { // 获取当前线程的RunLoop对象
    CFRunLoopRef currentRunLoop = CFRunLoopGetCurrent();
    NSLog(@"currentRunLoop = %@", currentRunLoop);
    // 获得主线程的RunLoop对象 
    CFRunLoopRef mainRunLoop = CFRunLoopGetMain();
    NSLog(@"mainRunLoop = %@", mainRunLoop);
    // 创建一个新的线程 
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(demo) toTarget:self withObject:nil];
    return YES; }

[Objective-C] 纯文本查看 复制代码

(void)demo {
    // 获取当前线程的RunLoop对象
    CFRunLoopRef currentRunLoop = CFRunLoopGetCurrent();
    NSLog(@"子线程 currentRunLoop = %p", currentRunLoop);
}

运行结果:

01.运行循环概念[1833:116567] currentRunLoop = 0x7f8f30e054f0

01.运行循环概念[1833:116567] mainRunLoop = 0x7f8f30e054f0

01.运行循环概念[1833:116643] 子线程 currentRunLoop = 0x7f8f30f09950

运行循环模式

RunLoop 在某一时刻只能且必须在一种特定的模式下运行
获取 RunLoop 的模式: [[NSRunLoop currentRunLoop] currentMode];
系统提供了 5个 Mode:
- kCFRunLoopDefaultMode (NSDefaultRunLoopMode)：
  - App 的默认 Mode，通常主线程是在这个 Mode 下运行
- 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
- kCFRunLoopCommonModes (NSRunLoopCommonModes)：
  - 包含 kCFRunLoopDefaultMode，UITrackingRunLoopMode 两种模式
- UIInitializationRunLoopMode：
  - 在刚启动 App 时第进入的第一个 Mode，启动完成后就不再使用（通常用不到）
- GSEventReceiveRunLoopMode：
  - 接受系统事件的内部 Mode（通常用不到）
RunLoop 模式的切换时系统根据 App 的状态自动切换的,不需要程序员干预 file:///Users/LilMing/Desktop/8%E6%9C%88%E6%8A%80%E6%9C%AF%E6%96%87%E7%AB%A0/%E5%B9%BF%E5%B7%9E%E6%A0%A1%E5%8C%BA/images/%E8%BF%90%E8%A1%8C%E6%A8%A1%E5%BC%8F.png

运行循环 的输入事件

file:///Users/LilMing/Desktop/8%E6%9C%88%E6%8A%80%E6%9C%AF%E6%96%87%E7%AB%A0/%E5%B9%BF%E5%B7%9E%E6%A0%A1%E5%8C%BA/images/001-%E8%BF%90%E8%A1%8C%E5%BE%AA%E7%8E%AF%E7%A4%BA%E6%84%8F%E5%9B%BE.png * Runloop 接收输入事件来自两种不同的来源：输入源（input source）和定时源（timer source） * 输入源事件包括用户在屏幕上的触摸事件，NSPort 对象和 performSelector:onThread: * 定时源指的是定时器 NSTimer

NSTimer

通过定时器，了解消息循环的模式
- 定时器执行的方法中不易执行太耗时的操作，否则就会降低用户体验，用户拖拽的时候会感觉到卡顿的现象
- 定时器在不使用时，一定注意销毁，否则会出现内存泄漏
理解运行循环的两种模式
- NSDefaultRunLoopMode 默认模式
- NSRunLoopCommonModes
  - NSDefaultRunLoopMode
  - UITrackingRunLoopMode

使用消息循环的时候必须指定两件事情

输入事件：输入源或定时源
消息循环模式

消息循环运行在某一种消息循环模式上，处理该模式里面的输入源或定时源

NSTimer 练习

在 ViewController 里面创建 NSTimer 对象 ```objc

[Objective-C] 纯文本查看 复制代码

(void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // 创建定时器 
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(display) userInfo:nil repeats:YES];
    // 将定时器添加到 RunLoop 的 NSDefaultRunLoopMode 模式里面 主线程RunLoop默认的模式 
    [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}
    
    /// NSTimer过1.0秒调用一次
(void)display {
    NSLog(@"定时器方法被调用了: runloop = %@", [[NSRunLoop currentRunLoop] currentMode]);
}

运行结果:正常状态输出，主线程RunLoop默认的模式。当滚动 UITextView 时不会输出 objc 01.运行循环概念[3663:491230] 定时器方法被调用了: runloop = kCFRunLoopDefaultMode 01.运行循环概念[3663:491230] 定时器方法被调用了: runloop = kCFRunLoopDefaultMode 01.运行循环概念[3663:491230] 定时器方法被调用了: runloop = kCFRunLoopDefaultMode
当 UIScrollView 滚动时,进入 UITrackingRunLoopMode 模式
将 NSTimer 添加到 NSRunLoopCommonModes 模式里面

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

(void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
// 创建定时器 
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(display) userInfo:nil repeats:YES];
// 将定时器添加到 RunLoop 的 NSDefaultRunLoopMode 模式里面 主线程RunLoop默认的模式 // 
    [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
// 将定时器添加到 RunLoop 的 NSRunLoopCommonModes 模式里面,当UIScrollView滚动时,进入 UITrackingRunLoopMode 模式 
    [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

NSRunLoopCommonModes 包含 NSDefaultRunLoopMode 和 UITrackingRunLoopMode 2中模式,所以在正常状态和 UITextView 滚动时都能调用 NSTimer

将 NSTimer 添加到 UITrackingRunLoopMode 模式里面

[Objective-C] 纯文本查看 复制代码

(void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
// 创建定时器 
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(display) userInfo:nil repeats:YES];
// 将定时器添加到 RunLoop 的 NSDefaultRunLoopMode 模式里面 主线程RunLoop默认的模式 
    [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
// 将定时器添加到 RunLoop 的 NSRunLoopCommonModes 模式里面,当UIScrollView滚动时,进入 UITrackingRunLoopMode 模式 
//    [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
// 当UIScrollView滚动时,进入 UITrackingRunLoopMode 模式, 将 timer 加入到 UITrackingRunLoopMode,只在 UITrackingRunLoopMode下才会执行timer, 在 NSDefaultRunLoopMode 模式里面不会执行
    [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
}

RunLoop 默认是在 NSDefaultRunLoopMode，所以不会输出，只有当 UITextView 滚动时进入 UITrackingRunLoopMode， NSTimer 才执行

子线程的消息循环

新建一个 iOS 工程
在 Main.storyboard 中拖入一个 UITextView 控件

在 ViewController 控制器的 viewDidLoad 创建一个定时器

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

－(void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad]; // 创建定时器 
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(time) userInfo:nil repeats:YES]; // 将定时器添加到主线程RunLoop里面,定时器的方法也是在主线程上面执行,会影响界面流畅 
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

实现定时器方法 time,里面模拟耗时操作

[Objective-C] 纯文本查看 复制代码

/// 耗时的定时任务
(void)time {
    NSLog(@"time, thread = %@", [NSThread currentThread]);
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
}

运行可以看到 UI 界面滚动卡顿,因为定时器是添加在主线程的 RunLoop 上面, time 定时方法是在主线程上面执行 bash 02-子线程消息循环[2635:240723] time, thread = <NSThread: 0x7fe381f06c20>{number = 1, name = main} 02-子线程消息循环[2635:240723] time, thread = <NSThread: 0x7fe381f06c20>{number = 1, name = main} 02-子线程消息循环[2635:240723] time, thread = <NSThread: 0x7fe381f06c20>{number = 1, name = main}

在子线程上面执行定时器任务

[Objective-C] 纯文本查看 复制代码

－ (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad]; // 创建定时器 // 
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(time) userInfo:nil repeats:YES]; // 
    // 将定时器添加到主线程RunLoop里面,定时器的方法也是在主线程上面执行,会影响界面流畅 // 
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
    // 在子线程上开启RunLoop,将定时器添加到子线程的RunLoop上面
    _thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    [_thread start];
 }

在 viewDidLoad 中创建一个子线程 objc @interface ViewController () { NSThread *_thread; } @end

定义子线程执行的方法 run

[Objective-C] 纯文本查看 复制代码

/// 子线程执行方法
－(void)run {
    NSLog(@"子线程开始, thread = %@", [NSThread currentThread]);
    NSLog(@"子线程结束");
}

运行，可以看到子线程执行了 run 方法里面的代码就退出了

在 run 方法中创建定时器

[Objective-C] 纯文本查看 复制代码

/// 子线程执行方法
(void)run {
    NSLog(@"子线程开始, thread = %@", [NSThread currentThread]);
    // 创建定时器 
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(time) userInfo:nil repeats:YES];
//     将 timer 定时器添加到当前线程 RunLoop 的 NSDefaultRunLoopMode 模式里面
//    [NSRunLoop currentRunLoop] 当前线程/子线程 的RunLoop
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    NSLog(@"子线程结束");
}

运行,发现定时器并没有执行，run 方法依然直接结束了.

开启当前线程的 RunLoop: [[NSRunLoop currentRunLoop] run];

[AppleScript] 纯文本查看 复制代码

/// 子线程执行方法
(void)run {
    NSLog(@"子线程开始, thread = %@", [NSThread currentThread]);
    // 创建定时器 
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(time) userInfo:nil repeats:YES];
//     将 timer 定时器添加到当前线程 RunLoop 的 NSDefaultRunLoopMode 模式里面
//    [NSRunLoop currentRunLoop] 当前线程/子线程 的RunLoop
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode]; // 启动RunLoop
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    NSLog(@"子线程结束");
}

运行： objc 01:46:20.195 02-子线程消息循环[2673:248643] 子线程开始, thread = <NSThread: 0x7f822ad90530>{number = 2, name = (null)} 01:46:21.198 02-子线程消息循环[2673:248643] time, thread = <NSThread: 0x7f822ad90530>{number = 2, name = (null)} 01:46:24.198 02-子线程消息循环[2673:248643] time, thread = <NSThread: 0x7f822ad90530>{number = 2, name = (null)} 01:46:27.200 02-子线程消息循环[2673:248643] time, thread = <NSThread: 0x7f822ad90530>{number = 2, name = (null)}
可以看到，RunLoop 启动了，在不停的处理定时源，此时子线程就不会结束，直到 RunLoop 退出
注释将定时器添加到 RunLoop 的代码，如果只是单纯启动 RunLoop，RunLoop 没有定时源或输入源会立马就退出了
所以在启动 RunLoop 时需要保证 RunLoop 有定时源或输入源

在子线程执行特定的任务，取消 time 方法中的线程睡眠

[Objective-C] 纯文本查看 复制代码

/// 耗时的定时任务
 (void)time {
    NSLog(@"time, thread = %@", [NSThread currentThread]);
    // [NSThread sleepForTimeInterval:2]; 
 }
//    在 Main.storyboard 拖入一个按钮，连线到 ViewController 的 buttonClick: 方法
/// 按钮点击事件
    (IBAction)buttonClick:(id)sender {
    }

在 buttonClick: 中让子线程执行特定的方法

[Objective-C] 纯文本查看 复制代码

/// 按钮点击事件
－ (IBAction)buttonClick:(id)sender {
    [self performSelector:@selector(perform) onThread:_thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
}
－ (void)perform {
    NSLog(@"perform, thread = %@", [NSThread currentThread]);
}

运行：可以看到，子线程 RunLoop 在执行定时器的同时，还能接受 performSelector:onThread:withObject:waitUntilDone 发来的输入源事件 objc 01:57:12.560 02-子线程消息循环[2767:257502] 子线程开始, thread = <NSThread: 0x7fd37ae0f470>{number = 2, name = (null)} 01:57:13.582 02-子线程消息循环[2767:257502] time, thread = <NSThread: 0x7fd37ae0f470>{number = 2, name = (null)} 01:57:14.581 02-子线程消息循环[2767:257502] time, thread = <NSThread: 0x7fd37ae0f470>{number = 2, name = (null)} 01:57:15.506 02-子线程消息循环[2767:257502] perform, thread = <NSThread: 0x7fd37ae0f470>{number = 2, name = (null)} 01:57:15.583 02-子线程消息循环[2767:257502] time, thread = <NSThread: 0x7fd37ae0f470>{number = 2, name = (null)} 01:57:16.581 02-子线程消息循环[2767:257502] time, thread = <NSThread: 0x7fd37ae0f470>{number = 2, name = (null)} 01:57:17.130 02-子线程消息循环[2767:257502] perform, thread = <NSThread: 0x7fd37ae0f470>{number = 2, name = (null)} 01:57:17.582 02-子线程消息循环[2767:257502] time, thread = <NSThread: 0x7fd37ae0f470>{number = 2, name = (null)}

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