iPhone開發之NSRunLoop的進一步理解

時間 2019-11-11

標籤 iphone 開發 nsrunloop 進一步理解欄目 iPhone 简体版

原文原文鏈接

iPhone應用開發中關於NSRunLoop的概述是本文要介紹的內容，NSRunLoop是一種更加高明的消息處理模式，他就高明在對消息處理過程進行了更好的抽象和封裝，這樣才能是的你不用處理一些很瑣碎很低層次的具體消息的處理，在NSRunLoop中每個消息就被打包在input source或者是timer source中了，來看詳細內容。

1.什麼是NSRunLoop

咱們會常常看到這樣的代碼：html

- (IBAction)start:(id)sender
c++
{
編程
pageStillLoading = YES;
windows
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(loadPageInBackground:)toTarget:self withObject:nil];
網絡
[progress setHidden:NO];
多線程
while (pageStillLoading) {
框架
[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
異步
}
socket
[progress setHidden:YES];
async
}

複製代碼

這段代碼很神奇的，由於他會「暫停」代碼運行，並且程序運行不會由於這裏有一個while循環而受到影響。在[progress setHidden:NO]執行以後，整個函數想暫停了同樣停在循環裏面，等loadPageInBackground裏面的操做都完成了之後才讓[progress setHidden:YES]運行。這樣作就顯得簡介，並且邏輯很清晰。若是你不這樣作，你就須要在loadPageInBackground裏面表示load完成的地方調用[progress setHidden:YES]，顯得代碼不緊湊並且容易出錯。
[iGoogle有話說:應用程序框架主線程已經封裝了對NSRunLoop runMode:beforeDate:的調用;它和while循環構成了一個消息泵,不斷獲取和處理消息;可能你們會比較奇怪,既然主線程中已經封裝好了對NSRunLoop的調用,爲何這裏還能夠再次調用,這個就是它與Windows消息循環的區別,它能夠嵌套調用.當再次調用while+NSRunLoop時候程序並無中止執行,它還在不停提取消息/處理消息.這一點與Symbian中Active Scheduler的嵌套調用達到同步做用原理是同樣的.]

那麼具體什麼是NSRunLoop呢？其實NSRunLoop的本質是一個消息機制的處理模式。若是你對vc++編程有必定了解，在windows中，有一系列很重要的函數SendMessage，PostMessage，GetMessage，這些都是有關消息傳遞處理的API。

可是在你進入到Cocoa的編程世界裏面，我不知道你是否是走的太快太匆忙而忽視了這個很重要的問題，Cocoa裏面就沒有說起到任何關於消息處理的API，開發者歷來也沒有本身去關心過消息的傳遞過程，好像一切都是那麼天然，像大天然同樣天然？在Cocoa裏面你不再用去本身定義WM_COMMAD_XXX這樣的宏來標識某個消息，也不用在switch-case裏面去對特定的消息作特別的處理。難道是Cocoa裏面就沒有了消息機制？答案是否認的，只是Apple在設計消息處理的時候採用了一個更加高明的模式，那就是RunLoop。

2. NSRunLoop工做原理

接下來看一下NSRunLoop具體的工做原理，首先是官方文檔提供的說法，看圖：

經過全部的「消息」都被添加到了NSRunLoop中去，而在這裏這些消息並分爲「input source」和「Timer source」並在循環中檢查是否是有事件須要發生，若是須要那麼就調用相應的函數處理。爲了更清晰的解釋，咱們來對比VC++和iOS消息處理過程。

VC++中在一切初始化都完成以後程序就開始這樣一個循環了（代碼是從戶sir mfc程序設計課程的slides中截取）：

int APIENTRY WinMain(HINSTANCE hInstance,HINSTANCE hPrevInstance,LPSTR lpCmdLine,int nCmdShow){
...
while (GetMessage(&msg, NULL, 0, 0)){
if (!TranslateAccelerator(msg.hwnd, hAccelTable, &msg)){
TranslateMessage(&msg);
DispatchMessage(&msg);
}
}
}

能夠看到在GetMessage以後就去分發處理消息了，而iOS中main函數中只是調用了UIApplicationMain，那麼咱們能夠介意猜出UIApplicationMain在初始化完成以後就會進入這樣一個情形：

int UIApplicationMain(...){
...
while(running){
[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
}
...
}

因此在UIApplicationMain中也是一樣在不斷處理runloop纔是的程序沒有退出。剛纔的我說了NSRunLoop是一種更加高明的消息處理模式，他就高明在對消息處理過程進行了更好的抽象和封裝，這樣才能是的你不用處理一些很瑣碎很低層次的具體消息的處理，在NSRunLoop中每個消息就被打包在input source或者是timer source中了，當須要處理的時候就直接調用其中包含的相應對象的處理函數了。

因此對外部的開發人員來說，你感覺到的就是，把source/timer加入到runloop中，而後在適當的時候相似於[receiver action]這樣的事情發生了。甚至不少時候，你都沒有感覺到整個過程前半部分，你只是感受到了你的某個對象的某個函數調用了。

好比在UIView被觸摸時會用touchesBegan/touchesMoved等等函數被調用，也許你會想，「該死的，我都不知道在那裏被告知有觸摸消息，這些處理函數就被調用了！？」因此，消息是有的，只是runloop已經幫你作了！爲了證實個人觀點，我截取了一張debug touchesBegan的call stack，如圖：

利用NSRunLoop阻塞NSOperation線程
在使用NSOperationQueue簡化多線程開發中介紹了多線程的開發，我這裏主要介紹一下使用NSRunLoop阻塞線程。
主要使用在NStimer定時啓用的任務或者異步獲取數據的狀況如socket獲取網絡數據，要阻塞線程，直到獲取數據以後在釋放線程。
下面是線程中沒有使用NSRunLoop阻塞線程的代碼和執行效果：
線程類：

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface MyTask : NSOperation {
}
@end

#import "MyTask.h"
@implementation MyTask
-(void)main
{
    NSLog(@"開始線程=%@",self);
    [NSTimer timerWithTimeInterval:2 target:self selector:@selector(hiandeTime:) userInfo:nil repeats:NO];
}
-(void)hiandeTime:(id)sender
{
    NSLog(@"執行了NSTimer");
}
-(void)dealloc
{
    NSLog(@"delloc mytask=%@",self);
    [super dealloc];
}
@end

線程添加到隊列中：

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    NSOperationQueue *queue=[[NSOperationQueue alloc] init];
    MyTask *myTask=[[[MyTask alloc] init] autorelease];
    [queue addOperation:myTask];
    MyTask *myTask1=[[[MyTask alloc] init] autorelease];
    [queue addOperation:myTask1];
    MyTask *myTask2=[[[MyTask alloc] init] autorelease];
    [queue addOperation:myTask2];
    [queue release];
}
執行結果是：
2011-07-25 09:44:45.393 OperationDemo[20676:1803] 開始線程=<MyTask: 0x4b4dea0>
2011-07-25 09:44:45.393 OperationDemo[20676:5d03] 開始線程=<MyTask: 0x4b50db0>
2011-07-25 09:44:45.396 OperationDemo[20676:1803] 開始線程=<MyTask: 0x4b51070>
2011-07-25 09:44:45.404 OperationDemo[20676:6303] delloc mytask=<MyTask: 0x4b4dea0>
2011-07-25 09:44:45.404 OperationDemo[20676:5d03] delloc mytask=<MyTask: 0x4b50db0>
2011-07-25 09:44:45.405 OperationDemo[20676:6303] delloc mytask=<MyTask: 0x4b51070>
能夠看到，根本沒有執行NSTimer中的方法，線程就釋放掉了，咱們要執行
NSTimer中的方法，就要利用NSRunLoop阻塞線程。下面是修改後的代碼：

-(void)main
{
    NSLog(@"開始線程=%@",self);
    NSTimer *timer=[NSTimer timerWithTimeInterval:2 target:self selector:@selector(hiandeTime) userInfo:nil repeats:NO];
    [timer fire];
    while (!didDisconnect) {
        [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
    }
}
執行結果以下：

2011-07-25 10:07:00.543 OperationDemo[21270:1803] 開始線程=<MyTask: 0x4d16380>
2011-07-25 10:07:00.543 OperationDemo[21270:5d03] 開始線程=<MyTask: 0x4d17790>
2011-07-25 10:07:00.550 OperationDemo[21270:6303] 開始線程=<MyTask: 0x4d17a50>
2011-07-25 10:07:00.550 OperationDemo[21270:1803] 執行了NSTimer
2011-07-25 10:07:00.551 OperationDemo[21270:5d03] 執行了NSTimer
2011-07-25 10:07:00.552 OperationDemo[21270:6303] 執行了NSTimer
2011-07-25 10:07:00.556 OperationDemo[21270:6503] delloc mytask=<MyTask: 0x4d16380>
2011-07-25 10:07:00.557 OperationDemo[21270:6303] delloc mytask=<MyTask: 0x4d17790>
2011-07-25 10:07:00.557 OperationDemo[21270:5d03] delloc mytask=<MyTask: 0x4d17a50>
咱們可使用NSRunLoop進行線程阻塞。

使用runloop阻塞線程的正確寫法

Runloop能夠阻塞線程，等待其餘線程執行後再執行。

好比：

@implementation ViewController{
BOOL end;
}
…
– (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
NSLog(@」start new thread …」);
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(runOnNewThread) toTarget:self withObject:nil];
while (!end) {
NSLog(@」runloop…」);
[[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
NSLog(@」runloop end.」);
}
NSLog(@」ok.」);
}
-(void)runOnNewThread{
NSLog(@」run for new thread …」);
sleep(1);
end=YES;
NSLog(@」end.」);
}

可是這樣作，運行時會發現，while循環後執行的語句會在很長時間後才被執行。

那是否是能夠這樣：

[[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:0.1]];

縮短runloop的休眠時間，看起來解決了上面出現的問題。

不過這樣也又問題，runloop對象被常常性的喚醒，這違背了runloop的設計初衷。runloop的做用就是要減小cpu作無謂的空轉，cpu可在空閒的時候休眠，以節約電量。

那麼怎麼作呢？正確的寫法是：

-(void)runOnNewThread{

NSLog(@」run for new thread …」);
sleep(1);
[self performSelectorOnMainThread:@selector(setEnd) withObject:nil waitUntilDone:NO];
NSLog(@」end.」);
}
-(void)setEnd{
end=YES;
}

見黑體斜體字部分，要將直接設置變量，改成向主線程發送消息，執行方法。問題獲得解決。

這裏要說一下，形成while循環後語句延緩執行的緣由是，runloop未被喚醒。由於，改變變量的值，runloop對象根本不知道。延緩的時長老是不定的，這是由於，有其餘事件在某個時點喚醒了主線程，這才結束了while循環。那麼，向主線程發送消息，將喚醒runloop，所以問題就解決了。

NSRunLoop runMode:

NSDefaultRunLoopMode/NSRunLoopCommonModes

eg.

[[NSRunLoopcurrentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

[[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];