iOS開發RunLoop學習:四:RunLoop的應用和RunLoop的面試題


一:RunLoop的應用

 

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
/** 注釋 */
@property (nonatomic, strong) NSThread *thread;
@end

@implementation ViewController

/**
 * 1:用NSThread創建線程的時候,不要忘記調用start方法來開啟線程,在一條線程中的任務執行的順序是同步的,串行執行,並且當線程中的任務執行完畢后,此條線程就會被銷毀,若是強引用該線程,則也不會保住該線程的命。若是想線程執行完任務后不被銷毀,可以開啟常駐線程,創建RunLoop,創建RunLoop后其運行模式mode為默認的運行模式,也可以重新設置RunLoop的運行模式,設置RunLoop的timer或是source(否則RunLoop會立即退出),最后開啟RunLoop,開啟RunLoop的時候,可以可RunLoop設置銷毀的時間。
 
 2:保證runloop不退出:1:創建NSTimer:NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
     [runloop addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
                    2: [runloop addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];開啟source0事件
 3:開啟runloop:runloop默認是關閉的:[runloop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10]];
 
 4:Runloop中自動釋放池的創建和釋放:
 
 第一次創建:啟動runloop
 最后一次銷毀:runloop退出的時候
 其他時候的創建和銷毀:當runloop即將睡眠的時候銷毀之前的釋放池,重新創建一個新的
 *
 */
- (IBAction)createBtnClick:(id)sender {
    
    //1.創建線程
    self.thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(task1) object:nil];
    
    [self.thread start];
    
}
- (IBAction)otherBtnClick:(id)sender {
    
    //[self.thread start];
    
    [self performSelector:@selector(task2) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
}

-(void)task1
{
    NSLog(@"task1---%@",[NSThread currentThread]);
//    while (1) {
//       NSLog(@"task1---%@",[NSThread currentThread]);
//    }
    //解決方法:開runloop
    //1.獲得子線程對應的runloop
    NSRunLoop *runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    
    //保證runloop不退出
    //NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
    //[runloop addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    [runloop addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    
    //2.默認是沒有開啟
    [runloop runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10]];
    
    NSLog(@"---end----");
}

-(void)task2
{
    NSLog(@"task2---%@",[NSThread currentThread]);
}

-(void)run
{
    NSLog(@"%s",__func__);
}

//Runloop中自動釋放池的創建和釋放
//第一次創建:啟動runloop
//最后一次銷毀:runloop退出的時候
//其他時候的創建和銷毀:當runloop即將睡眠的時候銷毀之前的釋放池,重新創建一個新的
@end

 

二:面試題:

 

 

####1.Runloop基礎知識

- 1.1 字面意思

 

a 運行循環

b 跑圈

 

- 1.2 基本作用(作用重大)

 

a 保持程序的持續運行(ios程序為什么能一直活着不會死)

b 處理app中的各種事件(比如觸摸事件、定時器事件【NSTimer】、selector事件【選擇器·performSelector···】)

c 節省CPU資源,提高程序性能,有事情就做事情,沒事情就休息

 

- 1.3 重要說明

 

        (1)如果沒有Runloop,那么程序一啟動就會退出,什么事情都做不了。

        (2)如果有了Runloop,那么相當於在內部有一個死循環,能夠保證程序的持續運行

        (2)main函數中的Runloop

        a 在UIApplication函數內部就啟動了一個Runloop

        該函數返回一個int類型的值

        b 這個默認啟動的Runloop是跟主線程相關聯的

 

- 1.4 Runloop對象

 

        (1)在iOS開發中有兩套api來訪問Runloop

            a.foundation框架【NSRunloop】

            b.core foundation框架【CFRunloopRef】

        (2)NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表着RunLoop對象,它們是等價的,可以互相轉換

        (3)NSRunLoop是基於CFRunLoopRef的一層OC包裝,所以要了解RunLoop內部結構,需要多研究CFRunLoopRef層面的API(Core Foundation層面)

 

 

- 1.5 Runloop參考資料

 

```objc

(1)蘋果官方文檔

https://developer.apple.com/library/mac/documentation/Cocoa/Conceptual/Multithreading/RunLoopManagement/RunLoopManagement.html

 

(2)CFRunLoopRef開源代碼下載地址:

http://opensource.apple.com/source/CF/CF-1151.16/

 

```

 

- 1.6 Runloop與線程

 

1.Runloop和線程的關系:一個Runloop對應着一條唯一的線程

    問題:如何讓子線程不死

    回答:給這條子線程開啟一個Runloop

2.Runloop的創建:主線程Runloop已經創建好了,子線程的runloop需要手動創建

3.Runloop的生命周期:在第一次獲取時創建,在線程結束時銷毀

 

- 1.7 獲得Runloop對象

 

```objc

1.獲得當前Runloop對象

    //01 NSRunloop

     NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop currentRunLoop];

    //02 CFRunLoopRef

    CFRunLoopRef runloop2 =   CFRunLoopGetCurrent();

 

2.拿到當前應用程序的主Runloop(主線程對應的Runloop)

    //01 NSRunloop

     NSRunLoop * runloop1 = [NSRunLoop mainRunLoop];

    //02 CFRunLoopRef

     CFRunLoopRef runloop2 =   CFRunLoopGetMain();

 

3.注意點:開一個子線程創建runloop,不是通過alloc init方法創建,而是直接通過調用currentRunLoop方法來創建,它本身是一個懶加載的。

4.在子線程中,如果不主動獲取Runloop的話,那么子線程內部是不會創建Runloop的。可以下載CFRunloopRef的源碼,搜索_CFRunloopGet0,查看代碼。

5.Runloop對象是利用字典來進行存儲,而且key是對應的線程Value為該線程對應的Runloop。

 

```

- 1.8 Runloop相關類

 

(1)Runloop運行原理圖

 

![PNG](2.png)

 

(2)五個相關的類

 

a.CFRunloopRef

b.CFRunloopModeRef【Runloop的運行模式】

c.CFRunloopSourceRef【Runloop要處理的事件源】

d.CFRunloopTimerRef【Timer事件】

e.CFRunloopObserverRef【Runloop的觀察者(監聽者)】

 

(3)Runloop和相關類之間的關系圖

 

 ![PNG](1.png)

 

(4)Runloop要想跑起來,它的內部必須要有一個mode,這個mode里面必須有source\observer\timer,至少要有其中的一個。

 

- CFRunloopModeRef

 

    1.CFRunloopModeRef代表着Runloop的運行模式

    2.一個Runloop中可以有多個mode,一個mode里面又可以有多個source\observer\timer等等

    3.每次runloop啟動的時候,只能指定一個mode,這個mode被稱為該Runloop的當前mode

    4.如果需要切換mode,只能先退出當前Runloop,再重新指定一個mode進入

    5.這樣做主要是為了分割不同組的定時器等,讓他們相互之間不受影響

    6.系統默認注冊了5個mode

        a.kCFRunLoopDefaultMode:App的默認Mode,通常主線程是在這個Mode下運行

            b.UITrackingRunLoopMode:界面跟蹤 Mode,用於 ScrollView 追蹤觸摸滑動,保證界面滑動時不受其他 Mode 影響

            c.UIInitializationRunLoopMode: 在剛啟動 App 時第進入的第一個 Mode,啟動完成后就不再使用

            d.GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系統事件的內部 Mode,通常用不到

            e.kCFRunLoopCommonModes: 這是一個占位用的Mode,不是一種真正的Mode

 

 

- CFRunloopTimerRef

 

(1)NSTimer相關代碼

```objc

/*

說明:

(1)runloop一啟動就會選中一種模式,當選中了一種模式之后其它的模式就都不鳥。一個mode里面可以添加多個NSTimer,也就是說以后當創建NSTimer的時候,可以指定它是在什么模式下運行的。

(2)它是基於時間的觸發器,說直白點那就是時間到了我就觸發一個事件,觸發一個操作。基本上說的就是NSTimer

(3)相關代碼

*/

- (void)timer2

{

    //NSTimer 調用了scheduledTimer方法,那么會自動添加到當前的runloop里面去,而且runloop的運行模式kCFRunLoopDefaultMode

 

    NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

 

    //更改模式

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

 

}

 

- (void)timer1

{

    //    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

 

    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

 

    //定時器添加到UITrackingRunLoopMode模式,一旦runloop切換模式,那么定時器就不工作

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

 

    //定時器添加到NSDefaultRunLoopMode模式,一旦runloop切換模式,那么定時器就不工作

    //    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

 

    //占位模式:common modes標記

    //被標記為common modes的模式 kCFRunLoopDefaultMode  UITrackingRunLoopMode

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

 

    //    NSLog(@"%@",[NSRunLoop currentRunLoop]);

}

 

- (void)run

{

    NSLog(@"---run---%@",[NSRunLoop currentRunLoop].currentMode);

}

 

- (IBAction)btnClick {

 

    NSLog(@"---btnClick---");

}

 

```

 

(2)GCD中的定時器

```objc

//0.創建一個隊列

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

 

    //1.創建一個GCD的定時器

    /*

     第一個參數:說明這是一個定時器

     第四個參數:GCD的回調任務添加到那個隊列中執行,如果是主隊列則在主線程執行

     */

    dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);

 

    //2.設置定時器的開始時間,間隔時間以及精准度

 

    //設置開始時間,三秒鍾之后調用

    dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,3.0 *NSEC_PER_SEC);

    //設置定時器工作的間隔時間

    uint64_t intevel = 1.0 * NSEC_PER_SEC;

 

    /*

     第一個參數:要給哪個定時器設置

     第二個參數:定時器的開始時間DISPATCH_TIME_NOW表示從當前開始

     第三個參數:定時器調用方法的間隔時間

     第四個參數:定時器的精准度,如果傳0則表示采用最精准的方式計算,如果傳大於0的數值,則表示該定時切換i可以接收該值范圍內的誤差,通常傳0

     該參數的意義:可以適當的提高程序的性能

     注意點:GCD定時器中的時間以納秒為單位(面試)

     */

 

    dispatch_source_set_timer(timer, start, intevel, 0 * NSEC_PER_SEC);

 

    //3.設置定時器開啟后回調的方法

    /*

     第一個參數:要給哪個定時器設置

     第二個參數:回調block

     */

    dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{

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

    });

 

    //4.執行定時器

    dispatch_resume(timer);

 

    //注意:dispatch_source_t本質上是OC類,在這里是個局部變量,需要強引用

    self.timer = timer;

 

GCD定時器補充

/*

 DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER         定時響應(定時器事件)

 DISPATCH_SOURCE_TYPE_SIGNAL        接收到UNIX信號時響應

 

 DISPATCH_SOURCE_TYPE_READ          IO操作,如對文件的操作、socket操作的讀響應

 DISPATCH_SOURCE_TYPE_WRITE         IO操作,如對文件的操作、socket操作的寫響應

 DISPATCH_SOURCE_TYPE_VNODE         文件狀態監聽,文件被刪除、移動、重命名

 DISPATCH_SOURCE_TYPE_PROC          進程監聽,如進程的退出、創建一個或更多的子線程、進程收到UNIX信號

 

 下面兩個都屬於Mach相關事件響應

    DISPATCH_SOURCE_TYPE_MACH_SEND

    DISPATCH_SOURCE_TYPE_MACH_RECV

 下面兩個都屬於自定義的事件,並且也是有自己來觸發

    DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_ADD

    DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_OR

 */

```

 

- CFRunloopSourceRef

 

    1.是事件源也就是輸入源,有兩種分類模式;

      一種是按照蘋果官方文檔進行划分的

      另一種是基於函數的調用棧來進行划分的(source0和source1)。

        2.具體的分類情況

            (1)以前的分法

                Port-Based Sources

                Custom Input Sources

                Cocoa Perform Selector Sources

 

            (2)現在的分法

                Source0:非基於Port的

                Source1:基於Port的

        3.可以通過打斷點的方式查看一個方法的函數調用棧

 

- CFRunLoopObserverRef

 

(1)CFRunLoopObserverRef是觀察者,能夠監聽RunLoop的狀態改變

 

(2)如何監聽

```objc

 //創建一個runloop監聽者

    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(),kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {

 

        NSLog(@"監聽runloop狀態改變---%zd",activity);

    });

 

    //為runloop添加一個監聽者

    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);

 

    CFRelease(observer);

```

(3)監聽的狀態

```objc

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {

    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),   //即將進入Runloop

    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),    //即將處理NSTimer

    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),   //即將處理Sources

    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),   //即將進入休眠

    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),    //剛從休眠中喚醒

    kCFRunLoopExit = (1UL << 7),            //即將退出runloop

    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU   //所有狀態改變

};

```

 

- 1.9 Runloop運行邏輯

-

![PNG](3.png)

--------------------

![PNG](4.png)

 

---

 

####2.Runloop應用

 

    1)NSTimer

    2)ImageView顯示:控制方法在特定的模式下可用

    3)PerformSelector

    4)常駐線程:在子線程中開啟一個runloop

    5)自動釋放池

        第一次創建:進入runloop的時候

        最后一次釋放:runloop退出的時候

        其它創建和釋放:當runloop即將休眠的時候會把之前的自動釋放池釋放,然后重新創建一個新的釋放池

 

---

 


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