做了一年多的IOS開發(fā)，對(duì)IOS和Objective-C深層次的了解還十分有限，大多還停留在會(huì)用API的級(jí)別，這是件挺可悲的事情。想學(xué)好一門語言還是需要深層次的了解它，這樣才能在使用的時(shí)候得心應(yīng)手，出現(xiàn)各種怪異的問題時(shí)不至于不知所措。廢話少說，進(jìn)入今天的正題。

不知道大家有沒有想過這個(gè)問題，一個(gè)應(yīng)用開始運(yùn)行以后放在那里，如果不對(duì)它進(jìn)行任何操作，這個(gè)應(yīng)用就像靜止了一樣，不會(huì)自發(fā)的有任何動(dòng)作發(fā)生，但是如果我們點(diǎn)擊界面上的一個(gè)按鈕，這個(gè)時(shí)候就會(huì)有對(duì)應(yīng)的按鈕響應(yīng)事件發(fā)生。給我們的感覺就像應(yīng)用一直處于隨時(shí)待命的狀態(tài)，在沒人操作的時(shí)候它一直在休息，在讓它干活的時(shí)候，它就能立刻響應(yīng)。其實(shí)，這就是run loop的功勞。

一、線程與run loop

1.1?線程任務(wù)的類型

再來說說線程。有些線程執(zhí)行的任務(wù)是一條直線，起點(diǎn)到終點(diǎn)；而另一些線程要干的活則是一個(gè)圓，不斷循環(huán)，直到通過某種方式將它終止。直線線程如簡(jiǎn)單的Hello World，運(yùn)行打印完,它的生命周期便結(jié)束了，像曇花一現(xiàn)那樣；圓類型的如操作系統(tǒng)，一直運(yùn)行直到你關(guān)機(jī)。在IOS中，圓型的線程就是通過run loop不停的循環(huán)實(shí)現(xiàn)的。

1.2?線程與run loop的關(guān)系

Run loop，正如其名，loop表示某種循環(huán)，和run放在一起就表示一直在運(yùn)行著的循環(huán)。實(shí)際上，run loop和線程是緊密相連的，可以這樣說run loop是為了線程而生，沒有線程，它就沒有存在的必要。Run loops是線程的基礎(chǔ)架構(gòu)部分，Cocoa和CoreFundation都提供了run loop對(duì)象方便配置和管理線程的run loop（以下都已Cocoa為例）。每個(gè)線程，包括程序的主線程（main thread）都有與之相應(yīng)的run loop對(duì)象。

1.2.1?主線程的run loop默認(rèn)是啟動(dòng)的。

iOS的應(yīng)用程序里面，程序啟動(dòng)后會(huì)有一個(gè)如下的main()?函數(shù)：

???? int?main(int?argc,?char?*argv[])

???? {

?? ??????? ?@autoreleasepool?{

????? ????? ??return?UIApplicationMain(argc, argv,?nil,?NSStringFromClass([appDelegate?class]));

??? ?????? }

? }

重點(diǎn)是UIApplicationMain()?函數(shù)，這個(gè)方法會(huì)為main thread?設(shè)置一個(gè)NSRunLoop?對(duì)象，這就解釋了本文開始說的為什么我們的應(yīng)用可以在無人操作的時(shí)候休息，需要讓它干活的時(shí)候又能立馬響應(yīng)。

1.2.2?對(duì)其它線程來說，run loop默認(rèn)是沒有啟動(dòng)的，如果你需要更多的線程交互則可以手動(dòng)配置和啟動(dòng)，如果線程只是去執(zhí)行一個(gè)長(zhǎng)時(shí)間的已確定的任務(wù)則不需要。

1.2.3?在任何一個(gè)Cocoa程序的線程中，都可以通過：

NSRunLoop?? *runloop = [NSRunLoop?currentRunLoop];

來獲取到當(dāng)前線程的run loop。

1.3?關(guān)于run loop的幾點(diǎn)說明

1.3.1 Cocoa中的NSRunLoop類并不是線程安全的

我們不能再一個(gè)線程中去操作另外一個(gè)線程的run loop對(duì)象，那很可能會(huì)造成意想不到的后果。不過幸運(yùn)的是CoreFundation中的不透明類CFRunLoopRef是線程安全的，而且兩種類型的run loop完全可以混合使用。Cocoa中的NSRunLoop類可以通過實(shí)例方法：

- (CFRunLoopRef)getCFRunLoop;

獲取對(duì)應(yīng)的CFRunLoopRef類，來達(dá)到線程安全的目的。

1.3.2 Run loop的管理并不完全是自動(dòng)的。

我們?nèi)员仨氃O(shè)計(jì)線程代碼以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候啟動(dòng)run loop并正確響應(yīng)輸入事件，當(dāng)然前提是線程中需要用到run loop。而且，我們還需要使用while/for語句來驅(qū)動(dòng)run loop能夠循環(huán)運(yùn)行，下面的代碼就成功驅(qū)動(dòng)了一個(gè)run loop：

???? BOOL?isRunning =?NO;

??????do?{

??????????? isRunning = [[NSRunLoop?currentRunLoop]?runMode:NSDefaultRunLoopMode?beforeDate:[NSDatedistantFuture]];

???? }?while?(isRunning);

1.3.3 Run loop同時(shí)也負(fù)責(zé)autorelease pool的創(chuàng)建和釋放

在使用手動(dòng)的內(nèi)存管理方式的項(xiàng)目中，會(huì)經(jīng)常用到很多自動(dòng)釋放的對(duì)象，如果這些對(duì)象不能夠被即時(shí)釋放掉，會(huì)造成內(nèi)存占用量急劇增大。Run loop就為我們做了這樣的工作，每當(dāng)一個(gè)運(yùn)行循環(huán)結(jié)束的時(shí)候，它都會(huì)釋放一次autorelease pool，同時(shí)pool中的所有自動(dòng)釋放類型變量都會(huì)被釋放掉。

1.3.4 Run loop的優(yōu)點(diǎn)

一個(gè)run loop就是一個(gè)事件處理循環(huán)，用來不停的監(jiān)聽和處理輸入事件并將其分配到對(duì)應(yīng)的目標(biāo)上進(jìn)行處理。如果僅僅是想實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能，你可能會(huì)想一個(gè)簡(jiǎn)單的while循環(huán)不就可以實(shí)現(xiàn)了嗎，用得著費(fèi)老大勁來做個(gè)那么復(fù)雜的機(jī)制？顯然，蘋果的架構(gòu)設(shè)計(jì)師不是吃干飯的，你想到的他們?cè)缇拖脒^了。

首先，NSRunLoop是一種更加高明的消息處理模式，他就高明在對(duì)消息處理過程進(jìn)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中每一個(gè)消息就被打包在input source或者是timer source（見后文）中了。

其次，也是很重要的一點(diǎn)，使用run loop可以使你的線程在有工作的時(shí)候工作，沒有工作的時(shí)候休眠，這可以大大節(jié)省系統(tǒng)資源。

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二、Run loop相關(guān)知識(shí)點(diǎn)

2.1輸入事件來源

Run loop接收輸入事件來自兩種不同的來源：輸入源（input source）和定時(shí)源（timer source）。兩種源都使用程序的某一特定的處理例程來處理到達(dá)的事件。圖-1顯示了run loop的概念結(jié)構(gòu)以及各種源。

需要說明的是，當(dāng)你創(chuàng)建輸入源，你需要將其分配給run loop中的一個(gè)或多個(gè)模式（什么是模式，下文將會(huì)講到）。模式只會(huì)在特定事件影響監(jiān)聽的源。大多數(shù)情況下，run loop運(yùn)行在默認(rèn)模式下，但是你也可以使其運(yùn)行在自定義模式。若某一源在當(dāng)前模式下不被監(jiān)聽，那么任何其生成的消息只在run loop運(yùn)行在其關(guān)聯(lián)的模式下才會(huì)被傳遞。

圖-1? Runloop的結(jié)構(gòu)和輸入源類型

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2.1.1輸入源（input source）

傳遞異步事件，通常消息來自于其他線程或程序。輸入源傳遞異步消息給相應(yīng)的處理例程，并調(diào)用runUntilDate:方法來退出(在線程里面相關(guān)的NSRunLoop對(duì)象調(diào)用)。

2.1.1.1基于端口的輸入源

基于端口的輸入源由內(nèi)核自動(dòng)發(fā)送。

Cocoa和Core Foundation內(nèi)置支持使用端口相關(guān)的對(duì)象和函數(shù)來創(chuàng)建的基于端口的源。例如，在Cocoa里面你從來不需要直接創(chuàng)建輸入源。你只要簡(jiǎn)單的創(chuàng)建端口對(duì)象，并使用NSPort的方法把該端口添加到run loop。端口對(duì)象會(huì)自己處理創(chuàng)建和配置輸入源。

在Core Foundation，你必須人工創(chuàng)建端口和它的run loop源。我們可以使用端口相關(guān)的函數(shù)（CFMachPortRef，CFMessagePortRef，CFSocketRef）來創(chuàng)建合適的對(duì)象。下面的例子展示了如何創(chuàng)建一個(gè)基于端口的輸入源，將其添加到run loop并啟動(dòng)：

voidcreatePortSource()

{

????CFMessagePortRef?port =?CFMessagePortCreateLocal(kCFAllocatorDefault,?CFSTR("com.someport"),myCallbackFunc,?NULL,?NULL);

????CFRunLoopSourceRef?source =??CFMessagePortCreateRunLoopSource(kCFAllocatorDefault, port,?0);

????CFRunLoopAddSource(CFRunLoopGetCurrent(), source,?kCFRunLoopCommonModes);

????while?(pageStillLoading) {

????????NSAutoreleasePool?*pool = [[NSAutoreleasePool?alloc]?init];

????????CFRunLoopRun();

??????? [pool?release];

??? }

????CFRunLoopRemoveSource(CFRunLoopGetCurrent(), source,?kCFRunLoopDefaultMode);

????CFRelease(source);

}

2.1.1.2自定義輸入源

自定義的輸入源需要人工從其他線程發(fā)送。

為了創(chuàng)建自定義輸入源，必須使用Core Foundation里面的CFRunLoopSourceRef類型相關(guān)的函數(shù)來創(chuàng)建。你可以使用回調(diào)函數(shù)來配置自定義輸入源。Core Fundation會(huì)在配置源的不同地方調(diào)用回調(diào)函數(shù)，處理輸入事件，在源從run loop移除的時(shí)候清理它。

除了定義在事件到達(dá)時(shí)自定義輸入源的行為，你也必須定義消息傳遞機(jī)制。源的這部分運(yùn)行在單獨(dú)的線程里面，并負(fù)責(zé)在數(shù)據(jù)等待處理的時(shí)候傳遞數(shù)據(jù)給源并通知它處理數(shù)據(jù)。消息傳遞機(jī)制的定義取決于你，但最好不要過于復(fù)雜。創(chuàng)建并啟動(dòng)自定義輸入源的示例如下：

voidcreateCustomSource()

{

????CFRunLoopSourceContext?context = {0,?NULL,?NULL,?NULL,?NULL,?NULL,?NULL,?NULL,?NULL,?NULL};

????CFRunLoopSourceRef?source =?CFRunLoopSourceCreate(kCFAllocatorDefault,?0, &context);

????CFRunLoopAddSource(CFRunLoopGetCurrent(), source,?kCFRunLoopDefaultMode);

????while?(pageStillLoading) {

????????NSAutoreleasePool?*pool = [[NSAutoreleasePool?alloc]?init];

????????CFRunLoopRun();

??????? [pool?release];

??? }

????CFRunLoopRemoveSource(CFRunLoopGetCurrent(), source,?kCFRunLoopDefaultMode);

????CFRelease(source);

}

2.1.1.3Cocoa上的Selector源

除了基于端口的源，Cocoa定義了自定義輸入源，允許你在任何線程執(zhí)行selector方法。和基于端口的源一樣，執(zhí)行selector請(qǐng)求會(huì)在目標(biāo)線程上序列化，減緩許多在線程上允許多個(gè)方法容易引起的同步問題。不像基于端口的源，一個(gè)selector執(zhí)行完后會(huì)自動(dòng)從run loop里面移除。

當(dāng)在其他線程上面執(zhí)行selector時(shí)，目標(biāo)線程須有一個(gè)活動(dòng)的run loop。對(duì)于你創(chuàng)建的線程，這意味著線程在你顯式的啟動(dòng)run loop之前是不會(huì)執(zhí)行selector方法的，而是一直處于休眠狀態(tài)。

NSObject類提供了類似如下的selector方法：

- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)argwaitUntilDone:(BOOL)wait modes:(NSArray?*)array;

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2.1.2定時(shí)源（timer source）

定時(shí)源在預(yù)設(shè)的時(shí)間點(diǎn)同步方式傳遞消息，這些消息都會(huì)發(fā)生在特定時(shí)間或者重復(fù)的時(shí)間間隔。定時(shí)源則直接傳遞消息給處理例程，不會(huì)立即退出run loop。

需要注意的是，盡管定時(shí)器可以產(chǎn)生基于時(shí)間的通知，但它并不是實(shí)時(shí)機(jī)制。和輸入源一樣，定時(shí)器也和你的run loop的特定模式相關(guān)。如果定時(shí)器所在的模式當(dāng)前未被run loop監(jiān)視，那么定時(shí)器將不會(huì)開始直到run loop運(yùn)行在相應(yīng)的模式下。類似的，如果定時(shí)器在run loop處理某一事件期間開始，定時(shí)器會(huì)一直等待直到下次run loop開始相應(yīng)的處理程序。如果run loop不再運(yùn)行，那定時(shí)器也將永遠(yuǎn)不啟動(dòng)。

創(chuàng)建定時(shí)器源有兩種方法，

方法一：

NSTimer *timer = [NSTimer?scheduledTimerWithTimeInterval:4.0

?????????????????????????????????????????????????????target:self

???????????????????????????????????????????????????selector:@selector(backgroundThreadFire:) userInfo:nil

????????????????????????????????????????????????????repeats:YES];

??? [[NSRunLoop currentRunLoop]?addTimer:timerforMode:NSDefaultRunLoopMode];

?

方法二：

[NSTimer?scheduledTimerWithTimeInterval:10

????????????????????????????????????????target:self

???????????????????????????????????????selector:@selector(backgroundThreadFire:)

???????????????????????????????????????userInfo:nil

???????????????????????????????????????repeats:YES];

2.2 RunLoop觀察者

源是在合適的同步或異步事件發(fā)生時(shí)觸發(fā)，而run loop觀察者則是在run loop本身運(yùn)行的特定時(shí)候觸發(fā)。你可以使用run loop觀察者來為處理某一特定事件或是進(jìn)入休眠的線程做準(zhǔn)備。你可以將run loop觀察者和以下事件關(guān)聯(lián)：

1.? Runloop入口

2.? Runloop何時(shí)處理一個(gè)定時(shí)器

3.? Runloop何時(shí)處理一個(gè)輸入源

4.? Runloop何時(shí)進(jìn)入睡眠狀態(tài)

5.? Runloop何時(shí)被喚醒，但在喚醒之前要處理的事件

6.? Runloop終止

和定時(shí)器類似，在創(chuàng)建的時(shí)候你可以指定run loop觀察者可以只用一次或循環(huán)使用。若只用一次，那么在它啟動(dòng)后，會(huì)把它自己從run loop里面移除，而循環(huán)的觀察者則不會(huì)。定義觀察者并把它添加到run loop，只能使用Core Fundation。下面的例子演示了如何創(chuàng)建run loop的觀察者：

- (void)addObserverToCurrentRunloop

{

????// The application uses garbage collection, so noautorelease pool is needed.

??? NSRunLoop*myRunLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];

???

????// Create a run loop observer and attach it to the runloop.

????CFRunLoopObserverContext? context = {0,?self,?NULL,?NULL,?NULL};

???CFRunLoopObserverRef??? observer =CFRunLoopObserverCreate(kCFAllocatorDefault,

??????????????????????????????????????????????????????????????kCFRunLoopBeforeTimers,?YES,?0, &myRunLoopObserver, &context);

???

????if?(observer)

??? {

????????CFRunLoopRef??? cfLoop = [myRunLoop?getCFRunLoop];

???????CFRunLoopAddObserver(cfLoop, observer, kCFRunLoopDefaultMode);

??? }

}

其中，kCFRunLoopBeforeTimers表示選擇監(jiān)聽定時(shí)器觸發(fā)前處理事件，后面的YES表示循環(huán)監(jiān)聽。

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2.3?RunLoop的事件隊(duì)列

每次運(yùn)行run loop，你線程的run loop對(duì)會(huì)自動(dòng)處理之前未處理的消息，并通知相關(guān)的觀察者。具體的順序如下：

通知觀察者run loop已經(jīng)啟動(dòng)

通知觀察者任何即將要開始的定時(shí)器

通知觀察者任何即將啟動(dòng)的非基于端口的源

啟動(dòng)任何準(zhǔn)備好的非基于端口的源

如果基于端口的源準(zhǔn)備好并處于等待狀態(tài)，立即啟動(dòng)；并進(jìn)入步驟9。

通知觀察者線程進(jìn)入休眠

將線程置于休眠直到任一下面的事件發(fā)生：

• 某一事件到達(dá)基于端口的源
• 定時(shí)器啟動(dòng)
• Run loop設(shè)置的時(shí)間已經(jīng)超時(shí)
• run loop被顯式喚醒

通知觀察者線程將被喚醒。

處理未處理的事件

• 如果用戶定義的定時(shí)器啟動(dòng)，處理定時(shí)器事件并重啟run loop。進(jìn)入步驟2
• 如果輸入源啟動(dòng)，傳遞相應(yīng)的消息
• 如果run loop被顯式喚醒而且時(shí)間還沒超時(shí)，重啟run loop。進(jìn)入步驟2

通知觀察者run loop結(jié)束。

因?yàn)槎〞r(shí)器和輸入源的觀察者是在相應(yīng)的事件發(fā)生之前傳遞消息，所以通知的時(shí)間和實(shí)際事件發(fā)生的時(shí)間之間可能存在誤差。如果需要精確時(shí)間控制，你可以使用休眠和喚醒通知來幫助你校對(duì)實(shí)際發(fā)生事件的時(shí)間。

因?yàn)楫?dāng)你運(yùn)行run loop時(shí)定時(shí)器和其它周期性事件經(jīng)常需要被傳遞，撤銷run loop也會(huì)終止消息傳遞。典型的例子就是鼠標(biāo)路徑追蹤。因?yàn)槟愕拇a直接獲取到消息而不是經(jīng)由程序傳遞，因此活躍的定時(shí)器不會(huì)開始直到鼠標(biāo)追蹤結(jié)束并將控制權(quán)交給程序。

Run loop可以由run loop對(duì)象顯式喚醒。其它消息也可以喚醒run loop。例如，添加新的非基于端口的源會(huì)喚醒run loop從而可以立即處理輸入源而不需要等待其他事件發(fā)生后再處理。

從這個(gè)事件隊(duì)列中可以看出：

①如果是事件到達(dá)，消息會(huì)被傳遞給相應(yīng)的處理程序來處理，?runloop處理完當(dāng)次事件后，run loop會(huì)退出，而不管之前預(yù)定的時(shí)間到了沒有。你可以重新啟動(dòng)run loop來等待下一事件。

②如果線程中有需要處理的源，但是響應(yīng)的事件沒有到來的時(shí)候，線程就會(huì)休眠等待相應(yīng)事件的發(fā)生。這就是為什么run loop可以做到讓線程有工作的時(shí)候忙于工作，而沒工作的時(shí)候處于休眠狀態(tài)。

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2.4什么時(shí)候使用run loop

僅當(dāng)在為你的程序創(chuàng)建輔助線程的時(shí)候，你才需要顯式運(yùn)行一個(gè)run loop。Run loop是程序主線程基礎(chǔ)設(shè)施的關(guān)鍵部分。所以，Cocoa和Carbon程序提供了代碼運(yùn)行主程序的循環(huán)并自動(dòng)啟動(dòng)run loop。IOS程序中UIApplication的run方法（或Mac OS X中的NSApplication）作為程序啟動(dòng)步驟的一部分，它在程序正常啟動(dòng)的時(shí)候就會(huì)啟動(dòng)程序的主循環(huán)。類似的，RunApplicationEventLoop函數(shù)為Carbon程序啟動(dòng)主循環(huán)。如果你使用xcode提供的模板創(chuàng)建你的程序，那你永遠(yuǎn)不需要自己去顯式的調(diào)用這些例程。

對(duì)于輔助線程，你需要判斷一個(gè)run loop是否是必須的。如果是必須的，那么你要自己配置并啟動(dòng)它。你不需要在任何情況下都去啟動(dòng)一個(gè)線程的run loop。比如，你使用線程來處理一個(gè)預(yù)先定義的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的任務(wù)時(shí)，你應(yīng)該避免啟動(dòng)run loop。Run loop在你要和線程有更多的交互時(shí)才需要，比如以下情況：

使用端口或自定義輸入源來和其他線程通信

使用線程的定時(shí)器

Cocoa中使用任何performSelector…的方法

使線程周期性工作

如果你決定在程序中使用run loop，那么它的配置和啟動(dòng)都很簡(jiǎn)單。和所有線程編程一樣，你需要計(jì)劃好在輔助線程退出線程的情形。讓線程自然退出往往比強(qiáng)制關(guān)閉它更好。

轉(zhuǎn)載于:https://www.cnblogs.com/crash-wu/p/5192626.html

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Objective-C之run loop详解的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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