RunLoop总结

ゞ浴缸里的玫瑰 2022-05-31 04:00 171阅读 0赞

##### RunLoop总览 #####

RunLoop指的是NSRunloop（基于foundation框架）或者CFRunloopRef（基于core foundation框架），CFRunloopRef是纯C的函数，而NSRunloop仅仅是CFRunloopRef的OC封装，并未提供额外的其他功能。可以将runloop理解为一个处理消息循环的对象，有消息时就处理，没有消息的时候就休眠。两者是可以相互转化的，等价的。NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的一层OC包装。RunLoop的作用就是保持程序的持续运行，处理app的各种事件，提高CPU的使用率，有事情就做，没事情做就休眠。

![SouthEast][]

##### RunLoop和线程的关系 #####

runloop的创建是不让开发人员手动创建的，runloop和线程是一一对应的，具有唯一性，并且区分是否为主线程。

一个线程对应一个runloop，是键值对的关系存在的。主线程RunLoop在线程启动的时候，系统自动创建，子线程的RunLoop需要手动调用currentRunLoop方法让系统创建。RunLoop都是在第一次获取的时候创建，在线程结束时销毁。runloop并不是在alloc init方法中创建的，而是通过调用currentRunLoop方法来创建的，可以看出非主线程只有在自己线程内才可以获得runloop。RunLoop的创建是懒加载的。

##### RunLoop的生命周期 #####

RunLoop的生命周期创建\->运行(开启，内部循环)\->退出

###### RunLoop的相关方法 ######

\+ (NSRunLoop \*)currentRunLoop

如果调用的线程中没有runloop，那么将会创建一个并返回

\+  (NSRunLoop \*)mainRunLoop

返回主线程的runloop

\-  (void)acceptInputForMode:(NSString \*)mode beforeDate:(NSDate \*)limitDate

运行loop一次或者直到limitDate。如果没有input sources加入到这个loop，那么马上返回;否则一直运行到limitDate，或者接口到一个input source然后返回。

\-  (void)addPort:(NSPort \*)aPort forMode:(NSString \*)mode

\-  (void)addTimer:(NSTimer \*)aTimer forMode:(NSString \*)mode

port和timer都可以添加到多个mode中

\-  (void)cancelPerformSelector:(SEL)aSelector target:(id)target argument:(id)anArgument

取消所有mode中的perform select，argument必须跟指定调用时候的一样

\-  (void)cancelPerformSelectorsWithTarget:(id)target

\-  (NSString \*)currentMode

如果run loop没有运行，那么返回nil

\-  (CFRunLoopRef)getCFRunLoop

\-  (NSDate \*)limitDateForMode:(NSString \*)mode

下一次运行的时间，如果没有指定的mode上没有input source，返回nil

\-  (void)performSelector:(SEL)aSelector target:(id)target argument:(id)anArgument order:(NSUInteger)order modes:(NSArray \*)modes

order值越低优先级越高

\-  (void)removePort:(NSPort \*)aPort forMode:(NSString \*)mode

\-  (void)run

在default mode下无限运行loop，但是如果没有任何input source，会立即返回。手动移除所有已知的inout source并不能保证run loop停止运行，因为系统可能会添加一些input source。

\-  (BOOL)runMode:(NSString \*)mode beforeDate:(NSDate \*)limitDate

运行input source一次，为指定mode的input阻塞直到date的时间。如过没有input source，立即返回并返回NO。

\-  (void)runUntilDate:(NSDate \*)limitDate

如果没有input source，立即返回。否则在limitDate到来之前，不停的循环。

###### RunLoop的获得 ######

获取runloop只有两个方法，currentRunLoop和mainRunLoop

NSRunLoop \* runloop1 =  \[NSRunLoop mainRunLoop\];

CFRunLoopRef runloop2 = CFRunLoopGetMain();

###### 开启runloop的方法 ######

NSRunLoop提供的方法：

\- (void)run; //默认模式

\- (void)runUntilDate:(NSDate \*)limitDate;

\- (BOOL)runMode:(NSRunLoopMode)mode beforeDate:(NSDate \*)limitDate;

CFRunLoop提供的函数：

/// 默认模式

void CFRunLoopRun(void);

/// 在指定模式，指定时间，运行

CFRunLoopRunResult CFRunLoopRunInMode(CFRunLoopMode mode, CFTimeInterval seconds, Boolean returnAfterSourceHandled);

当执行了上面的运行方法后，如果runloop所在的模式没有对应的事件源，即上面图中提到的input sources、timer sources，会直接退出当前runloop（注意：是当前）。另外注意的是，input sources里面的Selector Sources，它有一些特殊情况，上面也提到了。这些情况下runloop还是会直接退出。

###### runloop退出的方式 ######

1.最大的运行时间到期，推荐使用这个方式

2.modeItem（事件源）为空，不推荐使用，因为一些系统的Item并不知道。

3.调用CFRunLoopStop，退出runloop并将程序的控制权交给调用者（如果runloop有嵌套，则只退出最内层的runloop），一些情况下，CFRunLoopStop并不能真正的退出runloop，

比如使用

\- (void)run; //默认模式

\- (void)runUntilDate:(NSDate \*)limitDate;

当执行NSRunLoop的run方法，一旦成功(默认模式下有事件源)，那么run会不停的调用runMode:beforeDate:来运行runloop，那么即便CFRunLoopStop退出了一个runloop，很快会有另一个runloop执行。即：如果你想退出一个**runloop**，那么你就不该调用**run**方法来开启**runloop**

runUntilDate:与run一样不停的执行runMode:beforeDate:方法，CFRunLoopStop也是退不出来的，不同的是runUntilDate:自己有个期限，超过这个期限会自动退出

很明显，你会想到利用事件源为空来退出，这种方法上面已经说了，不推荐。。。

当runloop运行后，如果runloop所在的模式没有对应的事件源，就会直接退出当前runloop，runloop的退出和observer没有关系，observer只是起到了监听的作用。

runloop的内部循环图

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每个runloop可以运行在不同的模式下，在一个时刻只能运行在一种模式下，一个run loop mode是一个集合，其中包含了其监听的若干事件源，定时器以及事件发生时需要通知的run loop observers。运行在一种mode下的run loop只会处理其run loop mode中包含的源事件，定时器事件，以及

通知run loop mode中包含的observers。

![SouthEast 2][]

##### RunLoop五个相关的类 #####

CFRunloopRef

CFRunloopModeRef【Runloop的运行模式】

CFRunloopSourceRef【Runloop要处理的事件源】

CFRunloopTimerRef【Timer事件】

CFRunloopObserverRef【Runloop的观察者（监听者）】

![SouthEast 3][]

###### CFRunloopRef ######

(1) CFRunloopModeRef代表着Runloop的运行模式  
(2)一个Runloop中可以有多个mode,一个mode里面又可以有多个source\\observer\\timer等等  
(3)每次runloop启动的时候，只能指定一个mode,这个mode被称为该Runloop的当前mode  
(4)如果需要切换mode,只能先退出当前Runloop,再重新指定一个mode进入  
(5)这样做主要是为了分割不同组的定时器等，让他们相互之间不受影响

(6)系统默认注册了5个mode

模式一种五种。

Default模式

定义：[NSDefaultRunLoopMode][](Cocoa)[kCFRunLoopDefaultMode][](Core Foundation)

描述：默认模式中几乎包含了所有输入源(NSConnection除外),一般情况下应使用此模式，通常主线程是在这个Mode下运行。

Connection模式

定义：NSConnectionReplyMode(Cocoa)

描述：处理NSConnection对象相关事件，系统内部使用，用户基本不会使用。

Modal模式

定义：NSModalPanelRunLoopMode(Cocoa)

描述：处理modal panels事件。

Event tracking模式

定义：[UITrackingRunLoopMode][](iOS) NSEventTrackingRunLoopMode(cocoa)

描述：在拖动loop或其他user interface tracking loops时处于此种模式下，在此模式下会限制输入事件的处理。例如，当手指按住UITableView拖动时就会处于此模式，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。

Common模式

定义：[NSRunLoopCommonModes][](Cocoa)[kCFRunLoopCommonModes][](Core Foundation)

描述：这是一个伪模式，其为一组run loop mode的集合，将输入源加入此模式意味着在Common Modes中包含的所有模式下都可以处理。在Cocoa应用程序中，默认情况下Common Modes包含default modes,modal modes,event Tracking modes.可使用[CFRunLoopAddCommonMode][]方法想Common Modes中添加自定义modes。

获取当前线程的run loop mode

NSString\* runLoopMode =  \[\[NSRunLoop currentRunLoop\] currentMode\];

RunLoop可以通过\[acceptInputForMode:beforeDate:\]和\[runMode:beforeDate:\]来指定在一段时间内的运行模式。如果不指定的话，RunLoop默认会运行在Default下（不断重复调用runMode:NSDefaultRunLoopMode beforDate:）

runloop模式的切换

对于非主线程，我们可以退出当前模式，然后再进入另一个模式，也可以直接进入另一个模式，即嵌套

对于主线程，我们当然也可以像上面一样操作，但是主线程有其特殊性，有很多系统的事件。系统会做一些切换，我们更关心的是系统是如何切换的？系统切换模式时，并没有使用嵌套

RunLoop的应用

NSTimer与NSURLConnection默认运行在default mode下，这样当用户在拖动UITableView处于UITrackingRunLoopMode模式时，NSTimer不能fire,NSURLConnection的数据也无法处理。

NSTimer的例子:

在一个UITableViewController中启动一个0.2s的循环定时器，在定时器到期时更新一个计数器，并显示在label上。

\-(void)viewDidLoad

label =\[\[\[UILabel alloc\]initWithFrame:CGRectMake(10, 100, 100, 50)\]autorelease\];

\[self.view addSubview:label\];

count = 0;

NSTimer \*timer =  \[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval: 1

target: self

selector: @selector(incrementCounter:)

userInfo: nil

repeats: YES\];

\- (void)incrementCounter:(NSTimer \*)theTimer

count++;

label.text = \[NSString stringWithFormat:@"%d",count\];

在正常情况下，可看到每隔0.2s，label上显示的数字\+1,但当你拖动或按住tableView时，label上的数字不再更新，当你手指离开时，label上的数字继续更新。当你拖动UItableView时，当前线程run loop处于UIEventTrackingRunLoopMode模式，在这种模式下，不处理定时器事件，即定时器无法fire,label上的数字也就无法更新。

解决方法，一种方法是在另外的线程中处理定时器事件，可把Timer加入到NSOperation中在另一个线程中调度;还有一种方法时修改Timer运行的run loop模式，将其加入到[UITrackingRunLoopMode][]模式或[NSRunLoopCommonModes][]模式中。

即

\[\[NSRunLoop currentRunLoop\] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode\];

或

\[\[NSRunLoop currentRunLoop\] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes\];

\- (void)viewDidLoad\{

\[super viewDidLoad\];

NSLog(@"主线程 %@",\[NSThread currentThread\]);

//创建并执行新的线程

NSThread \*thread =  \[\[NSThread alloc\] initWithTarget:self selector:@selector(newThread) object:nil\];

\[thread start\];

\- (void)newThread\{

@autoreleasepool\{

//在当前Run Loop中添加timer，模式是默认的NSDefaultRunLoopMode

\[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(timer\_callback) userInfo:nil repeats:YES\];

//开始执行新线程的Run Loop，如果不启动run loop，timer的事件是不会响应的

\[\[NSRunLoop currentRunLoop\] run\];

\- (void)timer\_callback\{

NSLog(@"Timer %@",\[NSThread currentThread\]);

NSURLConnection也是如此，见[SDWebImage][]中的描述,以及[SDWebImageDownloader.m][]代码中的实现。修改NSURLConnection的运行模式可使用[scheduleInRunLoop:forMode:][scheduleInRunLoop_forMode]方法。

NSURLRequest \*request =  \[\[NSURLRequest alloc\] initWithURL:url cachePolicy:NSURLRequestReloadIgnoringLocalCacheData timeoutInterval:15\];

NSURLConnection \*connection =  \[\[\[NSURLConnection alloc\] initWithRequest:request delegate:self startImmediately:NO\]autorelease\];

\[connection scheduleInRunLoop:\[NSRunLoop currentRunLoop\] forMode:NSRunLoopCommonModes\];

\[connection start\];

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[SouthEast 1]: /images/20220531/b790ebac7d3a41b7abea1d3fa3b58e2e.png
[SouthEast 2]: /images/20220531/ad983f0d5103492daa90472ce4bd9f47.png
[SouthEast 3]: /images/20220531/8da39308b64c4eb9b0950f47ff39c1db.png
[NSDefaultRunLoopMode]: http://developer.apple.com/library/ios/documentation/Cocoa/Reference/Foundation/Classes/NSRunLoop_Class/Reference/Reference.html#//apple_ref/c/data/NSDefaultRunLoopMode
[kCFRunLoopDefaultMode]: http://developer.apple.com/library/ios/documentation/CoreFoundation/Reference/CFRunLoopRef/Reference/reference.html#//apple_ref/c/data/kCFRunLoopDefaultMode
[UITrackingRunLoopMode]: http://developer.apple.com/library/ios/documentation/UIKit/Reference/UIApplication_Class/Reference/Reference.html#//apple_ref/doc/uid/TP40006728-CH3-SW38
[NSRunLoopCommonModes]: http://developer.apple.com/library/ios/documentation/Cocoa/Reference/Foundation/Classes/NSRunLoop_Class/Reference/Reference.html#//apple_ref/c/data/NSRunLoopCommonModes
[kCFRunLoopCommonModes]: http://developer.apple.com/library/ios/documentation/CoreFoundation/Reference/CFRunLoopRef/Reference/reference.html#//apple_ref/c/data/kCFRunLoopCommonModes
[CFRunLoopAddCommonMode]: http://developer.apple.com/library/ios/documentation/CoreFoundation/Reference/CFRunLoopRef/Reference/reference.html#//apple_ref/c/func/CFRunLoopAddCommonMode
[SDWebImage]: https://github.com/rs/SDWebImage
[SDWebImageDownloader.m]: https://github.com/rs/SDWebImage/blob/master/SDWebImage/SDWebImageDownloader.m
[scheduleInRunLoop_forMode]: http://developer.apple.com/library/ios/documentation/Cocoa/Reference/Foundation/Classes/NSURLConnection_Class/Reference/Reference.html#//apple_ref/occ/instm/NSURLConnection/scheduleInRunLoop:forMode: