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  • RunLoop 总结:RunLoop的应用场景(一)

    参考资料

     

    好的书籍都是值得反复看的,那好的文章,好的资料也值得我们反复看。我们在不同的阶段来相同的文章或资料或书籍都能有不同的收获,那它就是好文章,好书籍,好资料。
    关于iOS 中的RunLoop资料非常的少,以下这些资料都是非常好的。

    • CF框架源码(这是一份很重要的源码,可以看到CF框架的每一次迭代,我们可以下载最新的版本来分析,或与以下文章对比学习。目前最新的是CF-1153.18.tar.gz)
    • RunLoop官方文档(学习iOS的任何技术,官方文档都是入门或深入的极好手册;我们也可以在Xcode--->Help--->Docementation and API Reference --->搜索RunLoop---> Guides(59)--->《Threading Programming Guide:Run Loops》这篇即是)
    • 深入理解RunLoop(不要看到右边滚动条很长,其实文章占篇幅2/5左右,下面有很多的评论,可见这篇文章的火热)
    • RunLoop个人小结 (这是一篇总结的很通俗容易理解的文章)
    • sunnyxx线下分享RunLoop(这是一份关于线下分享与讨论RunLoop的视频,备用地址:https://pan.baidu.com/s/1pLm4Vf9)
    • iPhonedevwiki中的CFRunLoop(commonModes中其实包含了三种Mode,我们通常知道两种,还有一种是啥,你知道么?)
    • 维基百科中的Event loop(可以看看这篇文章了解一下事件循环)

    说明

    因为RunLoop 里有很多新的平时基本很难接触到的概念或者对象,所以如果从RunLoop是啥,里面包含啥,为什么是这样讲起,难免太迷茫,太晦涩难懂。大多数关于RunLoop 的文章也是从基础讲起的,文章也比较长,可能看了三分之一,就已经懵了,没了技术看下去的动力。所以我决定先从RunLoop的使用场景和用法讲起,看到了一些用法和现象,再去看它的实现就要容易理解的多了。
    文章中的示例代码,我会在文章末提供一个关于RunLoop的示例Demo。

    RunLoop的使用场景

    下面介绍一下,可以使用RunLoop的几个使用场景(本想一篇写完,无奈一个使用场景就让文章很长了,还是分几篇来讲吧)。

    1.保证线程的长时间存活

    在iOS开发过程中,有时候我们不希望一些花费时间比较长的操作阻塞主线程,导致界面卡顿,那么我们就会创建一个子线程,然后把这些花费时间比较长的操作放在子线程中来处理。可是当子线程中的任务执行完毕后,子线程就会被销毁掉。
    怎么来验证上面这个结论呢?
    首先,我们创建一个HLThread类,继承自NSThread,然后重写dealloc 方法。

    @interface HLThread : NSThread
    
    @end
    
    @implementation HLThread
    
    - (void)dealloc
    {
        NSLog(@"%s",__func__);
    }
    
    @end

    然后,在控制器中用HLThread创建一个线程,执行一个任务,观察任务执行完毕后,线程是否被销毁。

    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
    
        // 1.测试线程的销毁
        [self threadTest];
    }
    
    - (void)threadTest
    {
        HLThread *subThread = [[HLThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(subThreadOpetion) object:nil];
        [subThread start];
    }
    
    - (void)subThreadOpetion
    {
        NSLog(@"%@----子线程任务开始",[NSThread currentThread]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:3.0];
        NSLog(@"%@----子线程任务结束",[NSThread currentThread]);
    }

    控制台输出的结果如下:

    2016-12-01 16:44:25.559 RunLoopDemo[4516:352041] <HLThread: 0x608000275680>{number = 4, name = (null)}----子线程任务开始
    2016-12-01 16:44:28.633 RunLoopDemo[4516:352041] <HLThread: 0x608000275680>{number = 4, name = (null)}----子线程任务结束
    2016-12-01 16:44:28.633 RunLoopDemo[4516:352041] -[HLThread dealloc]

    当子线程中的任务执行完毕后,线程就被立刻销毁了。如果程序中,需要经常在子线程中执行任务,频繁的创建和销毁线程,会造成资源的浪费。这时候我们就可以使用RunLoop来让该线程长时间存活而不被销毁。

    我们将上面的示例代码修改一下,修改后的代码过程为,创建一个子线程,当子线程启动后,启动runloop,点击视图,会在子线程中执行一个耗时3秒的任务(其实就是让线程睡眠3秒)。

    修改后的代码如下:

    @implementation ViewController
    
    - (void)viewDidLoad {
        [super viewDidLoad];
    
        // 1.测试线程的销毁
        [self threadTest];
    }
    
    - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
    {
        [self performSelector:@selector(subThreadOpetion) onThread:self.subThread withObject:nil waitUntilDone:NO];
    }
    
    - (void)threadTest
    {
        HLThread *subThread = [[HLThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(subThreadEntryPoint) object:nil];
        [subThread setName:@"HLThread"];
        [subThread start];
        self.subThread = subThread;
    }
    
    /**
     子线程启动后,启动runloop
     */
    - (void)subThreadEntryPoint
    {
        NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
        //如果注释了下面这一行,子线程中的任务并不能正常执行
        [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSRunLoopCommonModes];
        NSLog(@"启动RunLoop前--%@",runLoop.currentMode);
        [runLoop run];
    }
    
    /**
     子线程任务
     */
    - (void)subThreadOpetion
    {
        NSLog(@"启动RunLoop后--%@",[NSRunLoop currentRunLoop].currentMode);
        NSLog(@"%@----子线程任务开始",[NSThread currentThread]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:3.0];
        NSLog(@"%@----子线程任务结束",[NSThread currentThread]);
    }
    
    @end

    先看控制台输出结果:

    2016-12-01 17:22:44.396 RunLoopDemo[4733:369202] 启动RunLoop前--(null)
    2016-12-01 17:22:49.285 RunLoopDemo[4733:369202] 启动RunLoop后--kCFRunLoopDefaultMode
    2016-12-01 17:22:49.285 RunLoopDemo[4733:369202] <HLThread: 0x60000027cb40>{number = 4, name = HLThread}----子线程任务开始
    2016-12-01 17:22:52.359 RunLoopDemo[4733:369202] <HLThread: 0x60000027cb40>{number = 4, name = HLThread}----子线程任务结束
    2016-12-01 17:22:55.244 RunLoopDemo[4733:369202] 启动RunLoop后--kCFRunLoopDefaultMode
    2016-12-01 17:22:55.245 RunLoopDemo[4733:369202] <HLThread: 0x60000027cb40>{number = 4, name = HLThread}----子线程任务开始
    2016-12-01 17:22:58.319 RunLoopDemo[4733:369202] <HLThread: 0x60000027cb40>{number = 4, name = HLThread}----子线程任务结束

    有几点需要注意:
    1.获取RunLoop只能使用 [NSRunLoop currentRunLoop] 或 [NSRunLoop mainRunLoop];
    2.即使RunLoop开始运行,如果RunLoop 中的 modes 为空,或者要执行的mode里没有item,那么RunLoop会直接在当前loop中返回,并进入睡眠状态。
    3.自己创建的Thread中的任务是在kCFRunLoopDefaultMode这个mode中执行的。

    注意点一解释
    RunLoop官方文档中的第二段中就已经说明了,我们的应用程序并不需要自己创建RunLoop,而是要在合适的时间启动runloop。
    CF框架源码中有CFRunLoopGetCurrent(void)CFRunLoopGetMain(void),查看源码可知,这两个API中,都是先从全局字典中取,如果没有与该线程对应的RunLoop,那么就会帮我们创建一个RunLoop(创建RunLoop的过程在函数_CFRunLoopGet0(pthread_t t)中)。

    注意点二解释
    这一点,可以将示例代码中的[runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSRunLoopCommonModes];,可以看到注释掉后,无论我们如何点击视图,控制台都不会有任何的输出,那是因为mode 中并没有item任务。经过NSRunLoop封装后,只可以往mode中添加两类item任务:NSPort(对应的是source)、NSTimer,如果使用CFRunLoopRef,则可以使用C语言API,往mode中添加source、timer、observer。
    如果不添加 [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSRunLoopCommonModes];,我们把runloop的信息输出,可以看到:


    添加port前的RunLoop

    如果我们添加上[runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSRunLoopCommonModes];,再把RunLoop的信息输出,可以看到:


    添加port后的RunLoop

    注意点三解释
    怎么确认自己创建的子线程上的任务是在kCFRunLoopDefaultMode这个mode中执行的呢?
    我们只需要在执行任务的时候,打印出该RunLoop的currentMode即可。
    因为RunLoop执行任务是会在mode间切换,只执行该mode上的任务,每次切换到某个mode时,currentMode就会更新。源码请下载:CF框架源码
    CFRunLoopRun()方法中会调用CFRunLoopRunSpecific()方法,而CFRunLoopRunSpecific()方法中有这么两行关键代码:

    CFRunLoopModeRef currentMode = __CFRunLoopFindMode(rl, modeName, false);
    ......这中间还有好多逻辑代码
    CFRunLoopModeRef previousMode = rl->_currentMode;
    rl->_currentMode = currentMode;
    ...... 这中间也有一堆的逻辑
    rl->_currentMode = previousMode;

    我测试后,控制台输出的是:

    2016-12-02 11:09:47.909 RunLoopDemo[5479:442560] 启动RunLoop后--kCFRunLoopDefaultMode
    2016-12-02 11:09:47.910 RunLoopDemo[5479:442560] <HLThread: 0x608000270a80>{number = 4, name = HLThread}----子线程任务开始
    2016-12-02 11:09:50.984 RunLoopDemo[5479:442560] <HLThread: 0x608000270a80>{number = 4, name = HLThread}----子线程任务结束

    AFNetworking中的RunLoop案例

    在AFNetworking 2.6.3之前的版本,使用的还是NSURLConnection,可以在AFURLConnectionOperation中找到使用RunLoop的源码:

    + (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;
    }

    AFNetworking都是通过调用 [NSObject performSelector:onThread:..] 将这个任务扔到了后台线程的 RunLoop 中。

    - (void)start {
        [self.lock lock];
        if ([self isCancelled]) {
            [self performSelector:@selector(cancelConnection) onThread:[[self class] networkRequestThread] withObject:nil waitUntilDone:NO modes:[self.runLoopModes allObjects]];
        } else if ([self isReady]) {
            self.state = AFOperationExecutingState;
            [self performSelector:@selector(operationDidStart) onThread:[[self class] networkRequestThread] withObject:nil waitUntilDone:NO modes:[self.runLoopModes allObjects]];
        }
        [self.lock unlock];
    }

    我们在使用NSURLConnection 或者NSStream时,也需要考虑到RunLoop问题,因为默认情况下这两个类的对象生成后,都是在当前线程的NSDefaultRunLoopMode模式下执行任务。如果是在主线程,那么就会出现滚动ScrollView以及其子视图时,主线程的RunLoop切换到UITrackingRunLoopMode模式,那么NSURLConnection或者NSStream的回调就无法执行了。

    要解决这个问题,有两种方式:
    第一种方式是创建出NSURLConnection对象或者NSStream对象后,再调用 - (void)scheduleInRunLoop:(NSRunLoop *)aRunLoop forMode:(NSRunLoopMode)mode,设置RunLoopMode即可。需要注意的是NSURLConnection必须使用其初始化构造方法- (nullable instancetype)initWithRequest:(NSURLRequest *)request delegate:(nullable id)delegate startImmediately:(BOOL)startImmediately来创建对象,设置Mode才会起作用。

    第二种方式,就是所有的任务都在子线程中执行,并保证子线程的RunLoop正常运行即可(即上面AFNetworking的做法,因为主线程的RunLoop切换到UITrackingRunLoopMode,并不影响其他线程执行哪个mode中的任务,计算机CPU是在每一个时间片切换到不同的线程去跑一会,呈现出的多线程效果)。

    文中的示例代码都来自:RunLoopDemos中的RunLoopDemo01

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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/zhangzhanwei/p/6179439.html
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