我的runloop学习笔记

前言：公司项目终于忙的差不多了，最近比较闲，想起叶大说过的iOS面试三把刀，GCD、runtime、runloop，runtime之前已经总结过了，GCD在另一篇博客里也做了一些小总结，今天准备把runloop搞一下，之前看了很多资料，也按照对应的在项目中的应用点写了几个demo，其中两个demo非原创，直接拿过来借花献佛了。今天才有时间把它们总结一下，并记录下来。关于runloop的基础知识我就不多介绍了，网上一堆介绍的文章，这里只说实际项目中的使用点，毕竟东西是拿来用的。

1、关于轮播图

第一个使用场景是比较常见的，现在大部分app首页都会有一个轮播图，而和轮播图在同一个界面的通常会有一个scrollView,如果想到不到，可以看一下淘宝首页。在我们实际去实现类似界面的时候，会发现，当我们滚动scrollView的时候，轮播图是会停止自动轮播的，这是为什么呢？这里就需要了解到runloop。

1、简便起见，我在demo里放了一个textView，因为它的父控件也是scrollView，也是可以滚动的。同时，轮播图的自动轮播是有NStime(定时器)实现的，所以，我们在向主界面放了一个textView之后，再在主线程添加一个timer，代码如下：

 - (void)timer
 {
     NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
     //添加一个定时器，需要将它添加到NSRunLoopCommonModes状态才能在scroll滚动的时候不受影响，常用于tableView或CollectionView中有轮播图的情况
     [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

     //子线程的情况下需要自己run,主线程不要这行代码
     [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
 }

第3行代码可以看到每两秒执行一次run方法，run方法:

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

打印当前所在线程。如果简单了解过runloop就会知道runloop的几种运行模式，其中默认模式是是NSDefaultRunLoopMode，存在scroll滚动的时候的模式是UITrackingRunLoopMode，当scroll没有滚动的时候主线程runloop是NSDefaultRunLoopMode模式，而当存在scroll滚动的时候主线程runloop的模式会改变为UITrackingRunLoopMode，而在UITrackingRunLoopMode模式下，timer是不生效的，因此此时打印就会停止，如同实际应用中轮播图会停止滚动。这就需要第5行代码，将timer添加到NSRunLoopCommonModes状态,才能在scroll滚动的时候不受影响，常用于tableView或CollectionView中有轮播图的情况。NSRunLoopCommonModes：这是一个伪模式，为一组runloop mode的集合，将timer加入此模式意味着在Common Modes中包含的所有模式下都可以处理。在Cocoa应用程序中，默认情况下Common Modes包含default modes,modal modes,event Tracking modes。第8行代码暂时不用管，实际用的时候也不要加这行代码，下面会提到。

其实对于我们平常使用来说，这一节到现在已经可以结束了，上面的东西在实际应用当中对于这个场景已经足够了，但是我想再补充一点其他的，设计到GCD，感兴趣可以看一下。

2、首先了解一个常识性的东西，GCD创建的定时器是不受runloop影响的，所以我们其实还可以用GCD来创建定时器。

 - (void)useGCD {
     // 获得队列
     //在子线程执行
 //    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
     //在主线程执行
     dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

     // 创建一个定时器(dispatch_source_t本质还是个OC对象)
     self.GCDtimer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, , , queue);

     // 设置定时器的各种属性（几时开始任务，每隔多长时间执行一次）
     // GCD的时间参数，一般是纳秒（1秒 == 10的9次方纳秒）
     // 比当前时间晚1秒开始执行
     dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC));

     //每隔一秒执行一次
     uint64_t interval = (uint64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC);
     dispatch_source_set_timer(self.GCDtimer, start, interval, );

     // 设置回调
     dispatch_source_set_event_handler(self.GCDtimer, ^{
         NSLog(@"------------%@", [NSThread currentThread]);

     });

     // 启动定时器
     dispatch_resume(self.GCDtimer);
 }

在子线程应该用不到，因为UI操作一般在主线程，所以第4行可以忽略，当然如果你还有其他需求要选择在子线程执行，也可以用。步骤很简单：1、获取主线程；2、创建定时器；3、设置定时器；4、设置定时器回调；5、启动定时器。上面注释已经很详细了就不做过多解释了，下面就看一下在子线程添加timer。

3、子线程添加timer

子线程添加一个timer有两种方式，一个是用NSThread开子线程，一个是用GCD，注意这一小节不适用于上面的轮播图场景，因为操作UI不会在子线程。同时，子线程添加的runloop的定时器不会受主线程runloop的模式的影响，所以如果定时器在子线程runloop，主线程runloop无论有没有scroll滚动，也就是无论有没有改变runloop模式，子线程runloop定时器都不会受影响。

下面直接看代码：

 - (void)timer1 {
     self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(timer) object:nil];
     //需要自己开启thread
     [self.thread start];
 }

很简单，在子线程调用上面的timer方法，但是注意，这时候就需要这行代码了哦“[[NSRunLoop currentRunLoop] run];”。

第二种方式也很简单，用GCD开子线程：

     dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, ), ^{
         [self timer];
     });

好了，到这里第一小节就结束了。

demo:https://github.com/alan12138/Classification-of-knowledge-points/tree/master/runloop/ATRunLoopScroll

2、runloop实现线程保活

这个比较经典的案例是AFNetworking中用过这个方法。有两种方法，添加事件源，或添加timer。

1、下面先看添加事件源。

先开一个子线程：

  self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
  self.thread.name = @"alan";
  [self.thread start];

在子线程中为runloop添加事件源：

 //添加source避免runloop退出
 - (void)run
 {
     NSLog(@"----------run----%@", [NSThread currentThread]);
     //程序开始时创建，会看到一个默认的Autorelease pool,程序退出时销毁，按照对Autorelease的理解，岂不是所有autorelease pool里的对象在程序退出时才release， 这样跟内存泄露有什么区别？结果是，对于每一个Runloop， 系统会隐式创建一个Autorelease pool，这样所有的release pool会构成一个象CallStack一样的一个栈式结构，在每一个Runloop结束时，当前栈顶的Autorelease pool会被销毁，这样这个pool里的每个Object会被release。
     //thread是不会为runloop自动创建autorelease pool的，所以我们可以看到子线程中会有手动写的autorelease pool代码。
     @autoreleasepool{
         /*如果不加这句，会发现runloop创建出来就挂了，因为runloop如果没有CFRunLoopSourceRef事件源输入或者定时器，就会立马消亡。
          下面的方法给runloop添加一个NSport，就是添加一个事件源，也可以添加一个定时器，或者observer，让runloop不会挂掉*/
         [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];

         [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
     }
 }

注释比较多，但是比较重要，慢慢看。现在我们可以测试一下，这个线程有没有死：

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

 - (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
 {
     [self performSelector:@selector(test) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
 }

会发现打印的线程就是之前创建的线程，证明线程一直存活。

2、第二种方式，添加一个timer：

 //添加timer避免runloop退出
 - (void)run1 {
     NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:YES];
     [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
     [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
 }

每两秒执行一次test方法，线程一直存活。

demo:https://github.com/alan12138/Classification-of-knowledge-points/tree/master/runloop/ResidentThread

3、runloop监听

这里只做简单介绍，关于runloop监听的具体使用场景下面会有案例具体介绍。

先创建一个按钮，并设置点击事件。

 UIButton *btn = [[UIButton alloc] initWithFrame:CGRectMake(, , , )];
     [btn setBackgroundColor:[UIColor redColor]];
     [btn addTarget:self action:@selector(btnClick:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];
     [self.view addSubview:btn];
     self.btn = btn;

添加监听

 - (void)observer
 {
     /**
      *  这个有一个常见应用场景是cell的高度缓存，这个操作应该在runloop空闲的时候进行，
      *  也就是块要休眠之前;还有一个是检测卡顿，后面会介绍。
      */
     // 创建observer，参数kCFRunLoopBeforeWaiting表示监听休眠前的状态，也就是在休眠前做一些操作
     CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopBeforeWaiting, YES, , ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
         NSLog(@"do something---%zd", activity);
     });
     // 添加观察者：监听RunLoop的状态
     CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);

     // 释放Observer
     CFRelease(observer);
 }

注意到kCFRunLoopBeforeWaiting，用来说明什么状态的时候监听，这个的意思是runloop进入休眠之前的状态。

运行一下demo，会看见监听回调方法实现的打印。

demo:https://github.com/alan12138/Classification-of-knowledge-points/tree/master/runloop/RunloopObserver

4、runloop实现图片加载性能优化

1、先来看个简单的

首先在主控制器中拖入一个textView，之后再viewDidLoad方法中添加一个UIImageView。然后，在touchesBegan方法中，调用这个方法[self useImageView];。

 - (void)useImageView
 {
     // 只在NSDefaultRunLoopMode模式下显示图片(为了使滚动更加流畅，scroll滚动的时候不显示图片，尤其是当图片很大的时候尤其有意义)
     [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"appointment_duty_img"] afterDelay:1.0 inModes:@[NSDefaultRunLoopMode]];
 }

假想一下图片是在tableView或collectionView中的，而且可能不止要加载一张，这样做可以使滑动界面更加流畅，尤其是大图的情况下，下面我们就看一下大图加载。

demo:https://github.com/alan12138/Classification-of-knowledge-points/tree/master/runloop/ShowPicture

2、runloop大图加载

非原创，就直接把demo拿过来用了.

场景：tableView里面每个cell需要显示三张图片，而且这些图片都是很大的图，就说明需要消耗较大的性能。如果不做优化用常规方法的话，会很卡。

建议继续往下看之前先把demo看一下，不然可能不知道在说什么,demo:https://github.com/alan12138/Classification-of-knowledge-points/tree/master/runloop/RunLoopWorkDistribution

所以在这里是这样做的：首先，在cellForRowAtIndexPath方法中添加子控件：

这里它使用了工具类中的一个方法

 - (void)addTask:(DWURunLoopWorkDistributionUnit)unit withKey:(id)key;

其中第一个参数是一个block，在这个block中实现添加cell子控件的回调。

然后我们直接去看监听回调方法，因为它是监听到滑动停止，也就是kCFRunLoopBeforeWaiting的时候才开始调用监听回调方法

 BOOL result = NO;
     while (result == NO && runLoopWorkDistribution.tasks.count) {
         DWURunLoopWorkDistributionUnit unit  = runLoopWorkDistribution.tasks.firstObject;
         result = unit();
         [runLoopWorkDistribution.tasks removeObjectAtIndex:];
         [runLoopWorkDistribution.tasksKeys removeObjectAtIndex:];
     }

你会看到这段代码，这段代码是做什么的呢？我在demo中添加了很详细的注释来解释它的原理：

滑动列表的时候会把绘制任务添加到数组里面，但是限制数组中任务的数量最多30个，滑动停止的时候runloop状态进入待休眠状态，之后开始在数组中取出任务并回调添加图片的动作，这个时候才真正开始显示图片的动作；会发现每次执行显示图片就会返回YES,返回YES这个任务就会在执行完毕的时候从数组中移除并结束while循环，也就是结束了监听回调方法，只能等待下一次监听到待休眠状态，也就是下一个runloop才能再执行下一个显示图片的动作，这就实现了每个runloop只显示一张图片的效果。

接着说一下返回NO的情况，返回NO的时候不会添加显示图片的任务，但即使是一个if判断也属于一个任务，也会在数组中作为一个任务存在；因为返回NO的时候while循环会继续执行，也就是没有图片任务的时候这个while不会结束。

再回到cellForRowAtIndexPath方法中：

 [[DWURunLoopWorkDistribution sharedRunLoopWorkDistribution] addTask:^BOOL(void) {
         if (![cell.currentIndexPath isEqual:indexPath]) {
             return NO;
         }
         [ViewController task_2:cell indexPath:indexPath];
         return YES;
     } withKey:indexPath];

这里是靠什么判断YES和NO的呢：我是这么理解的，因为滑动列表的时候这个block是不会执行的，但是任务会添加到数组中，但是你添加任务的时候的indexPath和停止滑动的时候显示出来的cell的indexPath不一定是对应的，所以当执行block回调的时候，不在界面中的indexPath的任务是不应该添加图片的，否则会把之前添加任务的时候的indexPath行显示的内容，添加到现有界面的indexPath的cell上。

写的不多，但是基本上核心思想都在这里了，有点绕，但是我在demo的相应位置也做了注释，仔细看一下demo应该就能理解了。

5、runloop实现卡顿检测器

先放个demo看一下，具体以后再补充吧，估计有了上边的基础，看这个也不成问题。

demo:https://github.com/alan12138/Classification-of-knowledge-points/tree/master/runloop/PerformanceMonitor-master