iOS-Runloop常驻线程／性能优化

客官°小女子只卖身不卖艺 2022-05-08 10:16 233阅读 0赞

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懵逼

## 主要聊聊以下内容 ##

> 1 Runloop基本概要  
> 2 Runloop与定时器  
> 3 Runloop常驻线程  
> 4 Runloop性能优化

## Runloop基本概要 ##

*  Runloop就是一个do…while 循环

function loop() {
       initialize();
       do {
           var message = get_next_message();
           process_message(message);
       } while (message != quit);
    }

*  只有主线程默认打开了Runloop，子线程需要手动打开
 *  Runloop一共有5个`mode`，其中给我们使用的有三个

NSDefaultRunLoopMode  默认模式
    UITrackingRunLoopMode scrollView进入拖拽的时候会进入的模式
    NSRunLoopCommonModes  占位模式

*  内部实现原理（图片网上找的）

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内部实现原理

*  Runloop会在一次循环绘制屏幕上所有的点

## Runloop-定时器 ##

不多说，直接上代码，分析问题。

NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
            NSLog(@"%s",__func__);
        }];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

*  小知识：

[NSRunLoop currentRunLoop]
    [NSRunLoop mainRunLoop]
    在主线程中上面获取的Runloop是同一个，在子线程中不同。
    [NSRunLoop mainRunLoop] 表示获取主线程的Runloop对象
    [NSRunLoop currentRunLoop] 表示获取当前线程的Runloop对象

运行图：

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mode问题

通过上面的图得知Runloop在scrollView进行拖拽的时候会进入`UITrackingRunLoopMode`模式，退出拖拽的时候则会回到`NSDefaultRunLoopMode`模式，如何解决上面的问题呢？  
需要用到`NSRunLoopCommonModes`占位模式，切换模式后，在看图。

NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
            static int count = 0;
            NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
        }];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

运行图：

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占位模式

## Runloop常驻线程 ##

在项目开发中我们通常把耗时操作方在子线程中运行，我们就接着上面的那个代码中模拟耗时操作。

NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
            static int count = 0;
            [NSThread sleepForTimeInterval:1];
            //休息一秒钟，模拟耗时操作
            NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
        }];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

*  这个时候我们是没有放在子线程里面进行处理的，通过实验效果得知，会卡顿。  
    效果图：

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模拟耗时操作

然后此时的你，可能就会写出这样子的代码。

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
            NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
                static int count = 0;
                [NSThread sleepForTimeInterval:1];
                //休息一秒钟，模拟耗时操作
                NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
            }];
            [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
        });

然后你就会发现，啥都没有啊，根本没运行……  
分析问题：

> 当进入block的时候，先创建了timer，并且也把timer也把timer加入到runloop中，但是很重要的一点`子线程中Runloop不会自动运行，需要手动运行`，因为这里没有运行Runloop，所以timer就被释放掉了，所以导致了啥都没有。

既然得知原因是没有运行Runloop，那我们自己运行不就可以了吗？

*  小知识

[[NSRunLoop currentRunLoop] run]; 
    运行runloop
        [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];  
    指定runloop在指定模式下，设置开始时间,开启成功会返回YES
        [[NSRunLoop currentRunLoop] runUntilDate:[NSDate distantFuture]]; 
    运行runloop直到一个时间

运行效果：

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runloop-timer4.gif

这样子我们就可以实现在子线程处理耗时操作，并且常驻线程了。

## Runloop性能优化 ##

案例：tableView的Cell中有多个ImageView，同时加载大图，导致UI卡顿。  
解决思路：使用Runloop每次循环址添加一张图片。  
工具：这里我们需要使用到CFRunloop  
实现过程：

> 1、把加载图片等代码保存起来，先不执行 （保存一段代码，block）  
> 2、监听Runloop循环（CFRunloopObserver）  
> 3、每次都从任务数组中取出一个加载图片等代码执行（执行block代码）

### 监听Runloop ###

//添加runloop监听者
    - (void)addRunloopObserver{
        
        //    获取 当前的Runloop ref - 指针
        CFRunLoopRef current =  CFRunLoopGetCurrent();
        
        //定义一个RunloopObserver
        CFRunLoopObserverRef defaultModeObserver;
        
        //上下文
        /*
         typedef struct {
            CFIndex version; //版本号 long
            void *  info;    //这里我们要填写对象（self或者传进来的对象）
            const void *(*retain)(const void *info);        //填写&CFRetain
            void    (*release)(const void *info);           //填写&CGFRelease
            CFStringRef (*copyDescription)(const void *info); //NULL
         } CFRunLoopObserverContext;
         */
        CFRunLoopObserverContext context = {
            0,
            (__bridge void *)(self),
            &CFRetain,
            &CFRelease,
            NULL
        };
        
        /*
         1 NULL空指针 nil空对象 这里填写NULL
         2 模式
            kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),
            kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),
            kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),
            kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),
            kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),
            kCFRunLoopExit = (1UL << 7),
            kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
         3 是否重复 - YES
         4 nil 或者 NSIntegerMax - 999
         5 回调
         6 上下文
         */
        //    创建观察者
        defaultModeObserver = CFRunLoopObserverCreate(NULL,
                                                      kCFRunLoopBeforeWaiting, YES,
                                                      NSIntegerMax - 999,
                                                      &Callback,
                                                      &context);
        
        //添加当前runloop的观察着
        CFRunLoopAddObserver(current, defaultModeObserver, kCFRunLoopDefaultMode);
        
        //释放
        CFRelease(defaultModeObserver);
    }

### 我们要实现回调方法 ###

static void Callback(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity, void *info){
        
        //通过info桥接为当前的对象
        PQRunloop * runloop = (__bridge PQRunloop *)info;
        
        //如果没有任务，就直接返回
        if (runloop.tasks.count == 0) {
            return;
        }
        
        BOOL result = NO;
        while (result == NO && runloop.tasks.count) {
            
            //取出任务
            RunloopBlock unit = runloop.tasks.firstObject;
            
            //执行任务
            result = unit();
            
            //删除任务
            [runloop.tasks removeObjectAtIndex:0];
        }
    }
    
    因为在C方法中没有办法调用OC对象，所以context中有一个void * info，为的就是解决这个问题，把OC的对象传入到回调方法中。

*  通过上面的两个方法我们可以做到监听Runloop循环，以及每次循环需要处理的事情，这个时候我们只需要对外提供一个添加任务的方法，用数组保存起来。

//add task 添加任务
    - (void)addTask:(RunloopBlock)unit withId:(id)key{
        //添加任务到数组
        [self.tasks addObject:unit];
        [self.taskKeys addObject:key];
        
        //为了保证加载到图片最大数是18所以要删除
        if (self.tasks.count > self.maxQueue) {
            [self.tasks removeObjectAtIndex:0];
            [self.taskKeys removeObjectAtIndex:0];
        }
    }

*  如果你一切就这样子结束了，那么你就错了，Runloop在执行后如果没有唤醒操作，就会进入睡眠状态，也就是歇菜了，啥都不干了，所以为了能让Runloop能一直跑，我们需要创建一个定时器，但是最好不要在定时器中作操作（1 耗时，2 耗电）  
    所以我们还需要：

self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.001 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) { }];

*  小知识

NULL 空指针
    nil  空对象

最后送上运行图：

*  优化后

优化后

*  优化前

优化前

### 结论 ###

*  通过上面两个很明显的可以看出，优化后明显的流畅度得到提高，并且在滑动的时候内存会减，而未优化的明显卡顿，内存消耗也不会在滑动的时候得到减少。

# [Demo地址][Demo] #