iOS Runloop 消息迴圈_ZenDei技術網路在線

介紹 Runloop是一種事件監聽迴圈，可以理解成一個while死迴圈，監聽到事件就起來，沒有就休息。 Runloop可以在不同模式下進行切換，iOS有五種模式，其中UIInitializationRunLoopModel應用程式啟動時會使用，啟動完成後將不再使用；GSEventReceiveRun ...

介紹

　　Runloop是一種事件監聽迴圈，可以理解成一個while死迴圈，監聽到事件就起來，沒有就休息。
　　Runloop可以在不同模式下進行切換，iOS有五種模式，其中UIInitializationRunLoopModel應用程式啟動時會使用，啟動完成後將不再使用；GSEventReceiveRunLoopMode這個是接受系統內部的Model，通常做不到。還有UITrackingRunLoopMode、NSDefaultRunLoopMode、NSRunLoopCommonModes三種模式是我們通常用到的，下文中會詳細講解，其中NSRunLoopCommonModes是一個占位符，NSDefaultRunLoopMode和UITrackingRunLoopMode都會綁定這個占位符。

Runloop

- 1.1 字面意思

a 運行迴圈
b 跑圈

- 1.2 基本作用（作用重大）

（1） 保持程式的持續運行(ios程式為什麼能一直活著不會死)
（2） 處理app中的各種事件（比如觸摸事件、定時器事件【NSTimer】、selector事件【選擇器·performSelector···】）
（3） 節省CPU資源，提高程式性能，有事情就做事情，沒事情就休息

- 1.3 重要說明

（1）如果沒有Runloop,那麼程式一啟動就會退出，什麼事情都做不了。
（2）如果有了Runloop，那麼相當於在內部有一個死迴圈，能夠保證程式的持續運行
（3）main函數中的Runloop
（4）在UIApplication函數內部就啟動了一個Runloop，函數返回一個int類型的值
（5）這個預設啟動的Runloop是跟主線程相關聯的

- 1.4 Runloop對象

（1）在iOS開發中有兩套api來訪問Runloop
        a.foundation框架【NSRunloop】
        b.core foundation框架【CFRunloopRef】
（2）NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表著RunLoop對象,它們是等價的，可以互相轉換
（3）NSRunLoop是基於CFRunLoopRef的一層OC包裝，所以要瞭解RunLoop內部結構，需要多研究CFRunLoopRef層面的API（Core Foundation層面）

- 1.5 Runloop參考資料

（1）蘋果官方文檔：
    https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Conceptual/Multithreading/RunLoopManagement/RunLoopManagement.html
（2）CFRunLoopRef開源代碼下載地址：
    http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/

- 1.6 Runloop與線程

（1）Runloop和線程的關係：一個Runloop對應著一條唯一的線程
        問題：如何讓子線程不死
        回答：給這條子線程開啟一個Runloop
（2）Runloop的創建：主線程Runloop已經創建好了，子線程的runloop需要手動創建
（3）Runloop的生命周期：在第一次獲取時創建，線上程結束時銷毀

- 1.7 獲得Runloop對象

（1）獲得當前Runloop對象
        a. NSRunloop
            NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop currentRunLoop];
        b.CFRunLoopRef
            CFRunLoopRef runloop2 = CFRunLoopGetCurrent();
（2）拿到當前應用程式的主Runloop（主線程對應的Runloop）
        a.NSRunloop
            NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop mainRunLoop];
        b.CFRunLoopRef
            CFRunLoopRef runloop2 = CFRunLoopGetMain();
（3）註意點：開一個子線程創建runloop,不是通過alloc init方法創建，而是直接通過調用currentRunLoop方法來創建，它本身是一個懶載入的。
（4）在子線程中，如果不主動獲取Runloop的話，那麼子線程內部是不會創建Runloop的。可以下載CFRunloopRef的源碼，搜索_CFRunloopGet0,查看代碼。
（5）Runloop對象是利用字典來進行存儲，而且key是對應的線程Value為該線程對應的Runloop。

- 1.8 Runloop相關類

（1）Runloop運行原理圖 
（2）五個相關的類
　　a.CFRunloopRef
　　b.CFRunloopModeRef【Runloop的運行模式】
　　c.CFRunloopSourceRef【Runloop要處理的事件源】
　　d.CFRunloopTimerRef【Timer事件】
　　e.CFRunloopObserverRef【Runloop的觀察者（監聽者）】
（3）Runloop和相關類之間的關係圖
（4）Runloop要想跑起來，它的內部必須要有一個mode,這個mode裡面必須有source\observer\timer，至少要有其中的一個。

- CFRunloopModeRef

（1）CFRunloopModeRef代表著Runloop的運行模式
（2）一個Runloop中可以有多個mode,一個mode裡面又可以有多個source\observer\timer等等
（3）每次runloop啟動的時候，只能指定一個mode,這個mode被稱為該Runloop的當前mode
（4）如果需要切換mode,只能先退出當前Runloop,再重新指定一個mode進入
（5）這樣做主要是為了分割不同組的定時器等，讓他們相互之間不受影響
（6）系統預設註冊了5個mode
　　a.kCFRunLoopDefaultMode：App的預設Mode，通常主線程是在這個Mode下運行
　　b.UITrackingRunLoopMode：界面跟蹤 Mode，用於 ScrollView 追蹤觸摸滑動，保證界面滑動時不受其他 Mode 影響
　　c.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
　　d.GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統事件的內部 Mode，通常用不到
　　e.kCFRunLoopCommonModes: 這是一個占位用的Mode，不是一種真正的Mode

Runloop 其它三種模式

→ UITrackingRunLoopMode ： (優先切換!!)這個模式就是當UI事件交互的時候Runloop切換到的模式！！！

場景：這一模式優先順序最高，當UI事件交互的時候，都會優先切換到這一模式。

測試代碼如下：

NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
　　NSLog(@"current Runloop = %@", [NSRunLoop currentRunLoop].currentMode);
}];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

結果：

current Runloop = kCFRunLoopDefaultMode //執行時預設此預設模式
current Runloop = UITrackingRunLoopMode //當滑動頁面的UITextView的時，優先自動切換到此模式。
current Runloop = kCFRunLoopDefaultMode // 當不對頁面的UITextView的操作時，重新恢復到預設模式。

→ NSDefaultRunLoopMode ：Runloop的預設模式！只要有事件就處理！

場景：預設模式，只要有事件就會自動切換到此模式。

測試代碼如下：

NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
　　NSLog(@"current Runloop = %@", [NSRunLoop currentRunLoop].currentMode);
}];

結果：

current Runloop = kCFRunLoopDefaultMode //程式啟動後預設進入此模式

→ NSRunLoopCommonModes ：占位符!!（在預設下和UITrackingRunLoopMode下！）

場景：這個主要用在添加一個NSTimer到RunLoop中。是一個tag,本質上不是一個Mode,預設NSDefaultRunLoopMode和 NSTrackingRunLoopMode都綁定這個tag。

實例代碼：

static int i = 0;
NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
　　lable.text = [NSString stringWithFormat:@"始終當前顯示的索引：%zi", ++i];
}];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

特殊說明：
1、一個線程對象就對應一個RunLoop對象。創建後，預設啟動該MainRunLoop對象。其內部是一個do-while迴圈。
2、主線程預設會啟動一個Runloop，子線程不會自動啟動Runloop需要我們手動啟動。見以下代碼說明。

static int i = 0;
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(0, 0);
//開啟一個子線程
dispatch_async(queue, ^{
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
　　NSLog(@"display result = %zi, %@", ++i, [NSRunLoop currentRunLoop].currentMode);
}];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
[[NSRunLoop currentRunLoop] run]; //手動啟動Runloop
});

圖解說明

Runloop 總結

　　可以看出，RunLoop被開啟的線程會一直存在。因為在沒有事件發生的時候處於休眠狀態，有事件發生的時候處於工作狀態。以此來節約CPU資源。這樣就可以讓一個線程成為常駐線程，也就是說該線程一直存在。

　　RunLoop是iOS事件響應與任務處理最核心的機制，它貫穿iOS整個系統。

　　RunLoop是一種事件運行迴圈機制，是保持應用程式持續運行的一種機制。正是由於該機制的存在，應用程式才能在沒有事件發生的時候處於休眠狀態，有事件發生的時候處於工作狀態。以此來節約CPU資源。這也是它的一大特點。

　　NSRunLoop是Cocoa框架中的類，與之對應的，在Core Foundation中是CFRunLoopRef類。兩者的區別是前者不是線程安全的，後者是線程安全的，且兩者可以相互轉化。

　　RunLoop和線程的關係：
　　RunLoop是用來管理線程的，每個線程對應一個RunLoop對象。我們不可以去創建當前線程的RunLoop對象，但是我們可以去獲取當前線程的RunLoop。RunLoop就是來監聽該線程有無事件發生，如果有就工作，如果沒有就休眠。

　　主線程的RunLoop對象預設開啟，其他線程預設不開啟。

　　RunLoop與AutoreleasePool；

　　RunLoop處理的事件類型；

　　RunLoop的運行模式mode；