iOS RunLoop的使用及底層原理

」大師，近日我研讀線程操做之法，發現了一個問題。個人子線程作完了任務以後就銷燬了，後續再來任務，我須要從新開一個子線程，但爲何我手中的這部iPhone18點開一個APP卻能一直運轉呢？「

」哦，少俠是說這個問題啊，簡單。爲何能一直運轉呢？由於電池電量沒用完。「

」......「

「哈哈哈，少俠如此好學，老夫就授予你RunLoop使用大法和RunLoop內功心法，融匯貫通這兩種祕籍，iPhone18的運行機理會在你眼中變的愈來愈清晰。」

RunLoop使用大法

平常開發中主要使用在一下幾個方面：

1. NSTimer相關使用
2. 子線程保活
3. Perform Selector的使用
4. 更深層次操做

1. NSTimer在主線程時，列表滑動時也可正常使用。

NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2 target:self selector:@selector(beginUpdateUI) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
複製代碼

建立NSTimer時，默認是運行在主線程的NSRunLoopDefaultMode中,當UIScrollView滾動時，會切換到UITrackingRunLoopMode，此時定時器會中止調用。 爲了讓定時器正確調用，能夠手動將RunLoop加入到NSRunLoopCommonModes中，此時定時器能夠正確調用。

2. 在子線程中使用NSTimer。

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
     NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2 target:self selector:@selector(beginUpdateUI) userInfo:nil repeats:YES];
     NSRunLoop *runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
     [runloop addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
     [runloop run];
 });
複製代碼

子線程中的RunLoop在第一次獲取時建立，把timer加入到對應的Mode以後，子線程中的timer正常工做。注意：若是想要取消子線程中的timer，也要在對應的子線程中取消。

3. 子線程保活。AFNetworking2.x中有一個示範性的應用。

+ (void)networkRequestThreadEntryPoint:(id)__unused object {
@autoreleasepool {
    [[NSThread currentThread] setName:@"AFNetworking"];

    NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    [runLoop run];
  }
}

+ (NSThread *)networkRequestThread {
static NSThread *_networkRequestThread = nil;
static dispatch_once_t oncePredicate;
dispatch_once(&oncePredicate, ^{
    _networkRequestThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(networkRequestThreadEntryPoint:) object:nil];
    [_networkRequestThread start];
});

return _networkRequestThread;
}
複製代碼

主線程的RunLoop是默認開啓的，子線程的RunLoop默認是不開啓的，因此子線程執行完一個任務以後，就會被銷燬。若是想讓子線程一直存活，就須要建立RunLoop。NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];，若是隻是這樣，會發現子線程依然是作完任務就退出了。爲何出現這樣的狀況呢？由於RunLoop想要運行在一個mode下，須要mode中有Source、Timer、Observer，當這些都沒有時RunLoop會退出。因此添加了[runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];，至關於添加了一個Source,這樣子線程的RunLoop就能一直運行了，後臺線程保活成功。

4. Perform Selector的使用

- (void)viewDidLoad {
   [super viewDidLoad];    
   [self performSelector:@selector(onMainThread) withObject:nil afterDelay:3];
 
 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
       [[NSThread currentThread] setName:@"gaga"];
       [self performSelector:@selector(onOtherThread) withObject:nil afterDelay:3];
   });

}

- (void)onMainThread {
   NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
   NSLog(@"%@", NSStringFromSelector(_cmd));
}

- (void)onOtherThread {
   NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
   NSLog(@"%@", NSStringFromSelector(_cmd));
}
複製代碼

在主線程和子線程中分別調用performSelector:withObject:afterDelay:，發現主線程的正常執行，可是子線程中調用的不能執行。

performSelector:withObject:afterDelay延時操做至關於建立一個Timer添加到當前線程的RunLoop中，由於主線程的RunLoop一直存在，因此能夠正常執行。而子線程的RunLoop在第一次獲取時纔會建立，由於咱們沒有手動獲取子線程的RunLoop，因此不能正常執行。

將子線程修改成以下便可正常執行

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        [[NSThread currentThread] setName:@"gaga"];
        [self performSelector:@selector(onOtherThread) withObject:nil afterDelay:3];
        NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
        [runLoop run];
    });
複製代碼

打印子線程的RunLoop能夠看到Timer，證明了延時操做會加入Timer的想法。

- (void)onOtherThread {
    NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    NSLog(@"%@", runLoop);
}

結果：
timers = <CFArray 0x600001fa6d60 [0x10da31ae8]>{type = mutable-small, count = 0, values = ()},
	currently 589343081 (174839084728530) / soft deadline in: 1.84465692e+10 sec (@ -1) / hard deadline in: 1.84465692e+10 sec (@ -1)
複製代碼

「少俠，想想若是不用延時，直接在主線程和子線程使用performSelector:withObject:，會正常調用嗎？」

「額...」

"答案是會正常調用，由於直接使用performSelector:withObject:，至關因而個方法調用，不涉及Runloop。"

5. 其餘操做

固然還有其餘的應用，好比在子線程中執行performSelector這個方法時，若是不建立RunLoop會發現方法沒法調用。這個留給少俠，本身摸索了。

還有一種應用在iOS性能優化（中級+）: 異步繪製有所體現，添加Observer,在RunLoop運行中的合適時機執行想要操做的代碼。

「少俠可看好了，以上這些使用方法涵蓋了RunLoop大部分的應用層使用。」

「大師，這們武功修煉起來，確實讓人經絡通暢，身心溫馨。」

「但這些只是招式，少俠若是想要更好的瞭解iPhone的運行機理，還需修煉對應的內功心法方方能發揮出本門武功的最大威力。」

RunLoop內功心法

線程與runloop一一對應，其關係保存在一個全局的Dictionary裏。線程剛建立時沒有RunLoop，若是你不主動獲取，那它就一直不會有。 RunLoop的建立是發生在第一次獲取時，RunLoop的銷燬是發生在線程結束時。RunLoop不能直接建立，只能獲取。 提供了兩個自動獲取的函數：CFRunLoopGetMain()和CFRunLoopGetCurrent()，且只能在一個線程的內部獲取其RunLoop（主線程除外）。以上這些關係，能夠經過觀察CF源碼中，CFRunLoop.c 文件裏， _CFRunLoopGet0這個方法查看。

RunLoop主要涉及這幾個類 CFRunLoopRef CFRunLoopModeRef CFRunLoopSourceRef CFRunLoopTimerRef CFRunLoopObserverRef，一個RunLoop包含多個Mode，每一個Mode又包含多個Source/Timer/Observer。每次調用RunLoop的主函數時，只能指定其中一個Mode，這個Mode被稱做CurrentMode，若是須要切換Mode，只能退出Loop，再從新指定一個Mode進入。這樣作主要是爲了分隔開不一樣組的Source/Timer/Observer,讓其互不影響。若是一個mode中一個item都沒有，RunLoop會直接退出，不進入循環。

附一張RunLoop運行圖