iOS：runloop 运行循环-六虎

本文创作是为了常识温习和巩固，并期望对咱们能够有所协助。假如发现有任何错误，肯请咱们留言纠正，谢谢。

RunLoop：又名运转循环机制，在iOS中的两大机制之一。并不是只要iOS有Runloop其他言语也有，他们的方式不太相同，可是中心都是为了处理性能和良好的运转，例如：webJs里Runloop也称作eventLoop，由于js没有多线程，在这样的情况做了一种调用栈来合作主线程运转。而在iOS里面runloop就不太相同，由于有多线程的原因，runloop是合作多线程使用的。每一个线程都对应一个runloop。

Runloop最中心的作业便是保证程序的继续运转让线程在没有音讯的时分休眠，在有音讯时唤醒，以提高程序性能。这个机制是依托体系内核来完结的(苹果操作体系中心组件Darwin中的Mach)
概念：RunLoop是经过内部维护的事情循环(Event Loop)来对事情/音讯进行办理的一个目标。
1、没有音讯处理时，休眠已避免资源占用，由用户态切换到内核态(CPU-内核态和用户态)
2、有音讯需求处理时，立刻被唤醒，由内核态切换到用户态

main函数是不会退出的，为什么呢？这个时分便是 UIApplicationMain内部默认敞开了主线程的RunLoop，并履行了一段无限循环的代码(不是简略的 for 循环或 while 循环)

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

UIApplicationMain函数一直没有返回，而是不断地接纳处理音讯以及等待休眠，所以运转程序之后会保 持继续运转状况
// 伪代码
int main(int argc, char * argv[]) {
    BOOL running = YES;
    do {
        //履行的事情
    } while(running)
  return 0;
}

一、Runloop的完成机制

RunLoop经过mach_msg()函数接纳、发送音讯。它的实质是调用函数mach_msg_trap()，相当所以一个体系调用，会触发内核状况切换。在用户态调用时会切换到内核态;内核态中内核完成的mach_msg()函数会完结实践的作业。

二、Runloop 数据结构

是CFRunLoop(CoreFoundation)的封装，供给了面向目标的API相关的主要触及五个类:

CFRunLoop：Runloop目标（由pthread(线程目标，阐明和线程是一一对应的)、currentMode(当时所处的运转形式)、modes(多个运转形式的调集)、(形式名称字符串调集)、,Timer,Source调集)构成）
CFRunLoopMode：运转形式（由name、source0、source1、observers、timers构成）
CFRunLoopSource：输入源/事情源（分为source0和source1两种）
CFRunLoopTimer：定时源（根据时刻的触发器，基本上说的便是NStimer。在预设的时刻点唤醒履行回调。由于它是根据RunLoop的，因而它不是实时的(便是NStimer 是不精确的。由于只担任分发源的音讯。假如线程当时正在处理深重的使命，就有可能导致Timer本次延时，或许少履行一次)）
CFRunLoopObserver：观察者（对相关事情runloop的状况进行监听）

CFRunLoopSource分为两种source0和source1详解：

source0:
即非根据port的，也便是用户触发的事情。需求手动唤醒线程，将当时线程从内核态切换到用户态
source1:
根据port的，包含一个mach_port和一个回调，可监听体系端口和经过内核和其他线程发送的音讯能自动唤醒Runloop承受分发体系事情具有唤醒事情的才能

CFRunLoopObserver监听时刻点具体事情

kCFRunLoopEntryRunLoop准备发动
kCFRunLoopBeforeTimersRunLoop行将处理一些Timer相关事情
kCFRunLoopBeforeSourcesRunLoop行将处理一些Source事情
kCFRunLoopBeforeWaiting
RunLoop行将进行休眠状况,行将由用户态切换到内核态
kCFRunLoopAfterWaiting
RunLoop被唤醒，即从内核态切换到用户态后
kCFRunLoopExitRunLoop退出
kCFRunLoopAllActivities监听所有状况

线程和RunLoop一一对应，RunLoop和Mode是一对多的，Mode和source、timer、observer也是一对多的

三、完成机制

Runloop运转的大致逻辑是：

告诉观察者RunLoop行将发动。
告诉观察者即行将处理Timer事情。
告诉观察者即行将处理source0事情。
处理source0事情。
假如根据端口的源(Source1)准备好并处于等待状况，进入进程9。
告诉观察者线程行将进入休眠状况。
将线程置于休眠状况，由用户态切换到内核态，直到下面的任一事情发生才唤醒线程。
- 一个根据port的Source1的事情。
- 一个Timer到时刻了。
- RunLoop本身的超时时刻到了。
- 被其他调用者手动唤醒。
告诉观察者线程将被唤醒。
处理唤醒时收到的事情
- 假如用户界说的定时器发动，处理定时器事情并重启RunLoop。进入进程2。
- 假如输入源发动，传递相应的音讯。
- 假如RunLoop被显示唤醒而且时刻还没超时，重启RunLoop。进入进程2
告诉观察者RunLoop结束。

观察者observer 怎样监听Runloop，监听的状况

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    // 行将进入runloop
  kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),
    // 行将处理timer
  kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),
    // 行将处理source
  kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),
    // 行将进入休眠
  kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),
    // 休眠后唤醒
  kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),
    // 退出runloop
  kCFRunLoopExit = (1UL << 7),
    // runloop所有活动
  kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
};

四、runloop 和线程

1、怎样创立一个常驻线程？

为当时线程敞开一个RunLoop(第一次调用 [NSRunLoop currentRunLoop]办法时实践是会先去创立一个RunLoop)
向当时 RunLoop 中增加一个Port/Source 等保持 RunLoop 的事情循环(假如 RunLoop 的 mode 中一个 item 都没有，runloop会退出)
发动该RunLoop

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

2、假如咱们开辟一个新的线程加入了定时器的这个时分定时器是不会履行的，咱们看下下面的代码

- (void)viewDidLoad {
  [super viewDidLoad];
  NSLogMeth(@"1")
  ygweakify(self);
  dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    ygstrongify(self);
    NSLogMeth(@"2")
    [self performSelector: @selector(test) afterDelay:10];
    NSLogMeth(@"3")
  });
  NSLogMeth(@"4")
}
- (void)test {
  NSLogMeth(@"5")
}
答案是 1423，test 办法并不会履行。
原因是假如是带afterDelay的延时函数，会在内部创立一个NSTimer，然后增加到当时线程的RunLoop中。 也便是假如当时线程没有敞开RunLoop，该办法会失效。

咱们再看另一个

  dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    ygstrongify(self);
    NSLogMeth(@"2")
        [NSRunLoop currentRunLoop] run];
    [self performSelector: @selector(test) afterDelay:10];
    NSLogMeth(@"3")
  });
  NSLogMeth(@"4")
}
答案依然是 1423，test 办法并不会履行。
原因是假如RunLoop的 mode 中一个 item 都没有，RunLoop会退出。即在调用RunLoop的 run 办法后，由 于其 mode 中没有增加任何 item 去保持RunLoop的时刻循环，RunLoop随即仍是会退出。 所以咱们自己发动RunLoop，必定要在增加 item 后 所以咱们把 敞开runloop的代码 放在 延时办法之后 就好了

  dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    ygstrongify(self);
    NSLogMeth(@"2")
    [self performSelector: @selector(test) afterDelay:10];
        [NSRunLoop currentRunLoop] run];
    NSLogMeth(@"3")
  });
  NSLogMeth(@"4")
}
这个时分test的办法就履行了

3、怎样保证子线程数据回来更新 UI 的时分不打断用户的滑动操作?

当咱们在子恳求数据的一起滑动浏览当时页面，假如数据恳求成功要切回主线程更新 UI，那么就会影响当前正在滑动的体会。
咱们就能够将更新 UI 事情放在主线程的上履行即可，这样就会等用户不再滑动页面，主线程RunLoop由切换到时再去更新 UI

[self performSelectorOnMainThread: @selector(readload) withObject:nil waitUntilDone:NO modes:@[NSDefaultRunLoopMode]];

4、NSTimer 在runloop中的关系

NSTimer其实便是 CFRunLoopTimerRef(根据时刻的触发器) ，他们之间是tool-free bridged 的。一个NSTimer注册到RunLoop后，RunLoop会为其重复的时刻点注册好事情。例如10:00,10:10,10:20这几个时刻点。 RunLoop为了节约资源，并不会在非常精确的时刻点回调这个Timer。Timer有个特点叫做Tolerance(宽容度)，标明了当时刻点到后，容许有多少最大误差。

假如某个时刻点被错过了，例如履行了一个很长的使命，则那个时刻点的回调也会跳过去，不会延后履行。就比如等公交，假如10:10时我忙着玩手机错过了那个点的公交，那我只能等10:20这一趟了。

CADisplayLink是一个和屏幕刷新率共同的定时器(但实践完成原理更杂乱，和NSTimer并不相同，其内部实践是操作了一个Source)。假如在两次屏幕刷新之间履行了一个长使命，那其中就会有一帧被跳过去(和NSTimer相似)，造成界面卡顿的感觉。在快速滑动TableView时，即使一帧的卡顿也会让用户有所察觉。 FaceBook开源的AsyncDisplayLink便是为了处理界面卡顿的问题，其内部也用到了RunLoop

五、异步制作

异步制作，便是能够在子线程把需求制作的图形，提早在子线程处理好。将准备好图像数据直接返给主线程使用，这样能够下降主线程的压力。(一般情况下咱们都是在主线程制作的咱们能够作为了解，特殊情况下在处理研讨)

异步制作的进程:
要经过体系的[view.delegate displayLayer:]这个入口来完成异步制作。

署理担任生成对应的Bitmap
设置该Bitmap为layer.contents特点的值。

iOS：runloop 运行循环

一、Runloop的完成机制

二、Runloop 数据结构

三、完成机制

四、runloop 和线程

五、异步制作

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iOS：runloop 运行循环

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