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RunLoop入门 看我就够了

xiaobai1315
 xiaobai1315
发布于 2017/05/03 17:21
字数 2912
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前言

刚刚听到RunLoop的时候我也是一脸懵逼,这是什么,有什么用呢,逼格貌似还挺高。然后就开始尝试去搞懂它,去找博客,但是几乎所有的博客都是枯燥乏味的,都是讲概念,然后给个实例,对于我这个小白来说,根本看不懂好吗!!
下面放几个比较好的讲解RunLoop的博客
http://www.cocoachina.com/ios/20150601/11970.html
http://www.jianshu.com/p/b9426458fcf6
下面开始讲讲我对RunLoop认识。

正文

一、简介

首先,先象征性的讲下RunLoop的概念
从字面上看,就可以看出就是兜圈圈,就是一个死循环嘛。

二、作用

1.保持程序运行
2.处理app的各种事件(比如触摸,定时器等等)
3.节省CPU资源,提高性能。

三、枯燥知识

下面是关于RunLoop的一些使用简述。也许有点枯燥,但是也是必须要知道的!(敲黑板ing),我尽量说的通俗易懂一点。

1.两个API

首先要知道iOS里面有两套API可以访问和使用RunLoop:

Foundation

NSRunLoop

Core Foundation

CFRunLoopRef

上面两套都可以使用,但是要知道CFRunLoopRef是用c语言写的,是开源的,相比于NSRunLoop更加底层,而NSRunLoop其实是对CFRunLoopRef的一个简单的封装。便于使用而已。这样说来,显然CFRunLoopRef的性能要高一点。

2.RunLoop与线程

1.每条线程都有唯一的与之对应的RunLoop对象。
2.主线程的RunLoop已经创建好了,而子线程的需要手动创建。(也就是说子线程的RunLoop默认是关闭的,因为有时候开了个线程但却没有必要开一个RunLoop,不然反而浪费了资源。 )
3.RunLoop在第一次获取时创建,在线程结束时销毁。(这就相当于 线程是一个类,RunLoop是类里的实例变量,这样便于理解)

3.获取RunLoop对象

Foundation

[NSRunLoop currentRunLoop]; // 获得当前线程的RunLoop对象
[NSRunLoop mainRunLoop]; // 获得主线程的RunLoop对象

Core Foundation

CFRunLoopGetCurrent(); // 获得当前线程的RunLoop对象
CFRunLoopGetMain(); // 获得主线程的RunLoop对象

4.RunLoop相关类

在Core Foundation中有RunLoop的五个类

    CFRunLoopRef
    CFRunLoopModeRef
    CFRunLoopSourceRef
    CFRunLoopTimerRef
    CFRunLoopObserverRef

这五个类的关系如下

CFRunLoopModeRef.png


由图中可以得出以下几点:
1.CFRunLoopModeRef代表的是RunLoop的运行模式。
2.一个 RunLoop 包含若干个 Mode,每个 Mode 又包含若干个 Source/Timer/Observer。
3.每次调用 RunLoop 的主函数时,只能指定其中一个 Mode,这个Mode被称作 CurrentMode。
4.如果需要切换 Mode,只能退出 Loop,再重新指定一个 Mode 进入。这样做主要是为了分隔开不同组的 Source/Timer/Observer,让其互不影响。

CFRunLoopModeRef

系统默认注册了5个mode

    kCFRunLoopDefaultMode //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
    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
    GSEventReceiveRunLoopMode // 接受系统事件的内部 Mode,通常用不到
    kCFRunLoopCommonModes //这是一个占位用的Mode,不是一种真正的Mode

至于CFRunLoopModeRef的使用我会在 下面的实验三timer的使用中 详细说到。

CFRunLoopSourseRef

CFRunLoopSourseRef是事件源,分为两种

sourse0:非基于port的 (port相当于是系统)

自己写的方法,响应

sourse1:基于port的

系统提供的

CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopObserver是观察者,可以监听runLoop的状态改变
监听的状态如下:

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) { 
kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), //即将进入Runloop
kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), //即将处理NSTimer 
kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), //即将处理Sources 
kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), //即将进入休眠 
kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), //刚从休眠中唤醒 
kCFRunLoopExit = (1UL << 7), //即将退出runloop 
kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU //所有状态改变};

四、实验讲解

一、main函数的实验

先看几行我们很熟悉的代码

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}

这个是main函数里面的代码,当app打开后就进入这里。main函数返回类型是int,也就是返回的是

UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));

不知道你有没有想过,如果返回的是0或者1等等,会有什么结果呢,我们来试试。
首先我们先在vc中加一个按钮,然后添加一个相应,如图所示:

RunLoopTest1.png


可以想到跑起来的结果:

RunLoopTest2.png


注意看Xcode左上角的按钮

RunLoopTest3.png


始终处于运行状态,只有当我们点击停止才会停止程序。但是当我们改变代码后

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        return 0;
    }
}

再次run起来,发现如下结果:

RunLoopTest4.png


其实可以猜到这样的结果,因为程序运行到return 0;这一行后就退出了,AppDeleage里面的所有方法都没有进去。
再来做个试验:在main里面输入以下代码

int res = UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
NSLog(@"-----");
return res;

你猜会输出 “-----” 吗?答案是否定的,你会发现程序始终不会到NSLog(@"-----");这一行来。这就说明了程序一直在运行着。其实这都是RunLoop的功劳,它的其中一个功能就是保持程序的持续运行。有了RunLoop,main里面相当于是这样的代码(伪代码):

BOOL running = YES;
do {
   // 执行各种操作
} while (running);
return 0;

程序是始终在while里面的,是一个死循环。
说到这里你肯定又会疑惑,RunLoop是什么时候创建的。其实在UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]))这个函数的内部就已经启动了一个RunLoop,所以函数一直没有返回,这才使得程序保持运行。
(注意:这个默认启动的RunLoop是和主线程相关的!!!)

二、尝试打印RunLoop对象

既然在理论区学会了如何获得RunLoop对象,那么我们就打印看看到底是什么玩意。
在按钮的响应区添加一行输出:

- (IBAction)ButtonDidClick:(id)sender {
    NSLog(@"ButtonDidClick");
    NSLog(@"----%@", [NSRunLoop currentRunLoop]);
}

结果你会得到下图的输出:

RunLoopTest5.png


这张截图只是输出的一部分,看不懂没关系,只要先看一下我圈出来的这几个名词,这在后面会有讲到。

三、NSTimer的使用

在项目中用的NSTimer其实也和RunLoop有关系,下面我们来做个实验

实验一 scheduledTimer方法

修改一下button的响应以及timerTest方法,代码如下

- (IBAction)ButtonDidClick:(id)sender {
    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];
}

- (void)timerTest
{
    NSLog(@"timerTest----");
}

点击button可以看到输出台每隔一秒钟就打印"timerTest----"。

实验二 timerWithTime方法

代码如下:

- (IBAction)ButtonDidClick:(id)sender {
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];
}

- (void)timerTest
{
    NSLog(@"timerTest----");
}

但是实验结果是,点击button后没有反应。为什么呢?
噢~原来是少加了一句话,添加后的代码如下:

- (IBAction)ButtonDidClick:(id)sender {
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}

- (void)timerTest
{
    NSLog(@"timerTest----");
}

可是,为什么实验二比实验一要多加一句话呢?解:那是因为scheduledTimer方法会自动添加到当前的runloop里面去,而且runloop的运行模式kCFRunLoopDefaultMode,也就是说实验一已经将timer自动加入到了一个运行模式为kCFRunLoopDefaultMode的runloop中。

实验三 有scrollView的情况下使用Timer

首先,按钮响应以及timerTest的方法如下:

- (IBAction)ButtonDidClick:(id)sender {
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}

- (void)timerTest
{
    NSLog(@"timerTest----");
}

然后在vc中加一个textView,run起来,模拟器界面如下:

RunLoopTest6.png


然后点击按钮,随后滑动textView,可以看到打印结果:

RunLoopTest7.png

没错,我在18:22:55秒钟滑动了textView,然后发现滑动的时候是不打印的,奇怪吧。其实说到底还是RunLoop搞的鬼。可以看到,我们把timer加到了NSDefaultRunLoopMode的runLoop中,而在滑动textview的时候,RunLoop就切换到UITrackingRunLoopMode模式,而上面有提到说:在每次调用 RunLoop 的主函数时,只能指定其中一个 Mode,这个Mode被称作 CurrentMode。 所以定时器就不起作用了。
现在可以思考一下解决方法了!(敲黑板ing)
提示一下,问题出在了模式上面,是不是修改一下模式就好了呢。

解决方法:
上面有提到过五个mode

    kCFRunLoopDefaultMode //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
    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
    GSEventReceiveRunLoopMode // 接受系统事件的内部 Mode,通常用不到
    kCFRunLoopCommonModes //这是一个占位用的Mode,不是一种真正的Mode

其实如果把mode改为kCFRunLoopCommonModes的话就可以既支持kCFRunLoopDefaultMode又支持UITrackingRunLoopMode了。
修改如下:
修改mode类型

- (IBAction)ButtonDidClick:(id)sender {
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}

然后run发现就算滚动textView也不会影响打印。有图有真相:

RunLoopTest8.png

四、有关CFRunLoopSourseRef的实验

我们在button的响应注释,然后打个断点,run后点击button会发现如下:

RunLoopTest9.png

RunLoopTest10.png


说明了button的点击是属于sourse0的。

五、有关CFRunLoopObserverRef的实验

首先回顾CFRunLoopObserverRef,是RunLoop的监听者,监听的状态如下:

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) { 
kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), //即将进入Runloop
kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), //即将处理NSTimer 
kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), //即将处理Sources 
kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), //即将进入休眠 
kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), //刚从休眠中唤醒 
kCFRunLoopExit = (1UL << 7), //即将退出runloop 
kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU //所有状态改变};

CF里面添加监听者的方法为

CFRunLoopAddObserver(<#CFRunLoopRef rl#>, <#CFRunLoopObserverRef observer#>, <#CFStringRef mode#>)

第一个参数:RunLoop
第二个参数:observer
第三个参数:mode

方法介绍完,开始敲代码,vc代码如下

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    [self createObserver];
}


- (void)createObserver
{
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        NSLog(@"--------%zd", activity);
    });

    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);  // 添加监听者,关键!
    CFRelease(observer); // 释放
}

run!
可以看到打印结果:

RunLoopTest11.png


这就是监听的作用,可以知道当前的RunLoop状态。
下图是RunLoop的内部逻辑已经文字描述:(图片来自网络)

RunLoop内部逻辑.png

RunLoop的逻辑表述.png

五、最后

其实上述只是runloop的一个入门而已,想要深入其中,还是需要在项目中尝试使用它。
最后的最后,这篇文章的发表经历了整整三天的时间,总结,实验,截图,码字。。。总之,如果你觉得对你有所帮助,就请给我点个赞呗~
最后的最后的最后,我的水平有限,肯定有很多错误和不足之处,请各位不吝赐教,谢谢。

六、更新

也许你会觉得RunLoop的五个相关类会有点乱,下面我再来理一下。

    CFRunLoopRef
    CFRunLoopModeRef
    CFRunLoopSourceRef
    CFRunLoopTimerRef
    CFRunLoopObserverRef

我的理解是,CFRunLoopRef就是RunLoop,而SourceRef、TimerRef、ObserverRef是CFRunLoopRef的内容,而ModeRef指的是mode的属性。
先放个代码:

[[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];

这句话的意思就是:给当前的RunLoop添加一个内容为Sourse的而且属性是NSDefaultRunLoopMode的mode。是不是一下子清楚了~如果还不懂,那就再举个栗子:

NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerTest) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

这句话的意思是:给当前的RunLoop添加一个内容为timer的而且属性是NSRunLoopCommonModes的mode。
现在是不是懂了呢~

看完入门,看实战呗~
传送门,RunLoop已入门?不来应用一下?:http://www.jianshu.com/p/c0a550d2ac97

本文转载自:http://www.jianshu.com/p/2d3c8e084205

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