iOS开发—RunLoop详解

随着oc语言不断迭代，苹果的API也是逐步完善，RunLoop在实际开发中应用的越来越少。但是在面试中，假如面试官问你RunLoop的相关知识了解，那就相当于面试官在问你从事iOS开发工作的真实年限问题。那么下面我们就详细了解一下RunLoop的相关知识。

RunLoop是一种运行循环机制，其实就是死循环。它有两个作用：1.保证程序不退出 2.负责监听事件。我们可以理解为Runloop在不断的循环中，一直在询问线程队列中是否有待办任务。如果有任务就去处理，没有任务就休息。

Runloop模式：在官方文档介绍中，Runloop有五种应用模式，但是实际开发中，提供给我们开发者使用的就是常见的三种。

Runloop由三种元素组成：Source（事件源） Timer（定时器） Observer（观察），Runloop底层调用的是CoreFoundation框架下的CFRunloop，有兴趣的可以研究下。
Source（事件源）：按照函数调用栈Source的分类
Source0：非Source1就是Source0
Source1：系统内核事件

Source

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // GCD
    _timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_global_queue(0, 0));

    dispatch_source_set_timer(_timer, DISPATCH_TIME_NOW, 1.0 * NSEC_PER_SEC, 0);

    //设置回调
    dispatch_source_set_event_handler(_timer, ^{
        NSLog(@"@-----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    //启动定时器 timer本质上也是一个source
    dispatch_resume(_timer);
}

Observer

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    //获取RunLoop
    CFRunLoopRef runloop = CFRunLoopGetCurrent();
    //runloop是不是指针？是指针
    //需要释放嘛？不需要
    //创建观察者
    CFRunLoopObserverRef runloopObserver = CFRunLoopObserverCreate(NULL, kCFRunLoopBeforeWaiting, YES, 0, &callBack, NULL);

    //添加观察者
    CFRunLoopAddObserver(runloop, runloopObserver, kCFRunLoopDefaultMode);

    CFRelease(runloopObserver);
//    free(runloopObserver);
//    free和CFRelease（CoreFoundation下的CFRelease）的区别？
    /*
     CFRunLoopObserverCreate开辟堆空间，是个结构体。这个结构体内部有可能仍然有一个指针指向另一个堆空间。如果直接free，其内部的指针指向的堆空间就会内存泄露！
     CFRelease作为CoreFoundation提供给开发者的方法，它会处理上面的问题。
     */
}

RunLoop

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSTimer * timer= [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerMethod) userInfo:nil repeats:YES];
    //currentRunLoop:获取当前线程的Runloop  mainRunLoop:主线程的Runloop
    /*
     1.默认模式：NSDefaultRunLoopMode
     在默认模式下，RunLoop会一直询问当前队列中是否存在待解决任务，有任务就去执行。但是当主线程中用户触发UI事件，应用此模式的RunLoop就会停止监听，从而不会触发回调事件
     */
    //[[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    /*
     2.UI模式：UITrackingRunLoopMode
     在UI模式下，UI模式是优先级最高的，当用户触发UI事件，会即刻触发RunLoop。但是只能被UI事件所唤醒
     */
    //[[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
    /*
     3.占位模式：NSRunLoopCommonModes
     占位模式下，上面两种模式都会被触发
     */
    [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
}
-(void)timerMethod{
    NSLog(@"%@--",[NSThread currentThread]);
}

RunLoop与多线程

如果RunLoop的timer回调里面有耗时操作，设置到主线程的RunLoop会使界面造成卡顿感，所以我们要把RunLoop放在子线程中。

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    NSThread * thread =[[NSThread alloc]initWithBlock:^{

        NSTimer * timer= [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerMethod) userInfo:nil repeats:YES];
        [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
        NSLog(@"来了");
    }];
    [thread start];
}
-(void)timerMethod{
    NSLog(@"come here");
    [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    NSLog(@"%@--",[NSThread currentThread]);
}

那么问题来了，假如我们使用上面的方式，那么log输出应该是怎样的呢？

2018-04-25 11:17:59.551463+0800 多线程[3867:89870] [MC] Lazy loading NSBundle MobileCoreServices.framework
2018-04-25 11:17:59.568394+0800 多线程[3867:89870] [MC] Loaded MobileCoreServices.framework
2018-04-25 11:17:59.665077+0800 多线程[3867:89994] 来了

没错，只是输出了“来了”，timer的timerMethod回调方法并没有被触发，原因是我们创建的thread子线程是个局部变量，在viewDidLoad方法执行完毕后就被释放了。

我们可以通过这样的方式进行验证。创建一个继承自NSThread的WTThread子类，在WTThread的dealloc方法中，设置log输出一下。

#import "WTThread.h"
@implementation WTThread

-(void)dealloc{
    NSLog(@"线程走了");
}
@end

//修改viewDidLoad方法
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    NSThread * thread =[[WTThread alloc]initWithBlock:^{

        NSTimer * timer= [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerMethod) userInfo:nil repeats:YES];
        [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
        NSLog(@"来了");
    }];
    [thread start];
}
-(void)timerMethod{
    NSLog(@"come here");
    [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    NSLog(@"%@--",[NSThread currentThread]);
}

log输出

2018-04-25 11:17:59.665077+0800 多线程[3867:89994] 来了
2018-04-25 11:17:59.665709+0800 多线程[3867:89994] 线程走了

我们会很明显的看到WTThread的dealloc方法执行了。我们可能会猜测会不会是我们在创建thread子线程的时候创建的是局部变量，才导致的这个问题呢？我们继续验证一下。

@property(nonatomic,strong)WTThread* thread;

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    _thread =[[WTThread alloc]initWithBlock:^{
        NSTimer * timer= [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerMethod) userInfo:nil repeats:YES];
        [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
        NSLog(@"来了");
    }];

    [_thread start];
}

-(void)timerMethod{
    NSLog(@"come here");
    [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    NSLog(@"%@--",[NSThread currentThread]);
}

那我们这样解决的话，可以触发timerMethod回调方法嘛？答案是依旧不会。

2018-04-25 11:30:00.750498+0800 多线程[4116:97855] [MC] Lazy loading NSBundle MobileCoreServices.framework
2018-04-25 11:30:00.779425+0800 多线程[4116:97855] [MC] Loaded MobileCoreServices.framework
2018-04-25 11:30:00.830370+0800 多线程[4116:98055] 来了

我们就会明白，我们创建的WTThread是走了的，它并没有被释放（因为没走dealloc方法），但是timerMethod回调方法为什么依旧不执行呢？

重点：我们使用strong修饰创建的thread（@property(nonatomic,strong)WTThread* thread;）它实际是属于OC对象，这个OC对象和我们所说的线程是有区别的。我们创建的WTThread* thread它代表着一条线程，但是！这不代表着这个对象就是线程本身！

线程的生命：只会由CPU决定！只和线程的任务有关系，任务没有了，线程就走了。任务如果在，线程就依旧会在！我们接下来继续验证，回到最初的代码。假如我们给创建的子线程一个永远执行不完的任务，那么这条线程就会永远被保存！

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSThread * thread =[[WTThread alloc]initWithBlock:^{  
        NSTimer * timer= [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerMethod) userInfo:nil repeats:YES];
        [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
        NSLog(@"来了");
        while (true) {
            //啥都不干
        }
    }];
    [thread start];
}

-(void)timerMethod{
    NSLog(@"come here");
    [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    NSLog(@"%@--",[NSThread currentThread]);
}

我们这样操作，NSThread * thread这个OC对象不会被释放，因为它代表的线程没有被释放！我们保住了thread子线程，但是！timerMethod回调依旧没有被触发？原因是啥？原因就是（[[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];）timer对象被添加进RunLoop当中去了，但是我们写的while循环和RunLoop没有关系啊！那我们该咋办呢？

重点：线程中的RunLoop是不会自己主动跑起来的，它需要我们让它跑起来！但是我们在想在主线程中，RunLoop为什么会自动跑呢？因为在主线程的main函数当中，UIApplication帮我们开启了RunLoop。

NSThread * thread =[[WTThread alloc]initWithBlock:^{

        NSTimer * timer= [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerMethod) userInfo:nil repeats:YES];
        [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];//让RunLoop运行起来（死循环，本质上就是do while 让线程保活，只不过跟我们自己写的while (true)相比，它里面做了很多事：当前队列中有没有任务需要处理，要不要处理）
        NSLog(@"来了");
        while (true) {
            //啥都不干
        }
    }];
    [thread start];

这样，我们就可以触发timerMethod回调。那我们继续想，如何取消这个RunLoop呢？

假如我们直接 [[NSRunLoop currentRunLoop] run];那麽我们很难将RunLoop取消掉，我们可以这样做

#import "ViewController.h"
#import "WTThread.h"

@interface ViewController ()
@property(nonatomic,assign)BOOL isFinished;
//@property(nonatomic,strong)WTThread* thread;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    _isFinished=NO;
    NSThread * thread =[[WTThread alloc]initWithBlock:^{
        NSTimer * timer= [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerMethod) userInfo:nil repeats:YES];
        [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
//        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];//死循环
        NSLog(@"来了");
        while (!_isFinished) {
            [[NSRunLoop currentRunLoop] runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:0.00001]];//每隔0.00001秒执行一次RunLoop
        }
    }];

    [thread start];
}
//触摸开始后停止RunLoop（实际使用时结合业务逻辑使RunLoop停止）
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    _isFinished = YES;
}
-(void)timerMethod{
    NSLog(@"come here");
    [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    NSLog(@"%@--",[NSThread currentThread]);
}

@end

或者这样

#import "ViewController.h"
#import "WTThread.h"

@interface ViewController ()
@property(nonatomic,assign)BOOL isFinished;
//@property(nonatomic,strong)WTThread* thread;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    _isFinished=NO;
    NSThread * thread =[[WTThread alloc]initWithBlock:^{
        NSTimer * timer= [NSTimer timerWithTimeInterval:1.0 target:self selector:@selector(timerMethod) userInfo:nil repeats:YES];
        [[NSRunLoop currentRunLoop]addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];//死循环
        NSLog(@"来了");


    [thread start];
}
//触摸开始后停止RunLoop（实际使用时结合业务逻辑使RunLoop停止）
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    _isFinished = YES;
}
-(void)timerMethod{
    NSLog(@"come here");
    if(_isFinished){
        [NSThread exit];
    }
    [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    NSLog(@"%@--",[NSThread currentThread]);
}

@end

拓展：

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    [NSThread exit];
}

touchesBegan这个方法所在的线程是哪个线程呢？当然是主线程，那么在主线程中执行exit，程序会如何运行呢？答案是程序正常运行，但是用户就操作不了UI了。这就涉及到主线程和子线程的区别。
主线程和子线程的区别:
主线程其实就是程序的一个子线程
面试题：UIKit是否是线程安全的？
答案：不是线程安全的。如果出现了多条线程访问，就会出现资源抢夺。因为UIKit没有加锁
所以苹果和开发者就约定用主线程访问UI，主线程就是更新UI的作用。所以我们也叫主线程为UI线程。