RunLoop

Contents

1. 1. iOS App 运行原理
   1. 1.1. App启动
      1. 1.1.1. 01_动态链接 dyld
      2. 1.1.2. 02_ImageLoader
      3. 1.1.3. 03_runtime
   2. 1.2. RunLoop
      1. 1.2.1. 01_什么是RunLoop
      2. 1.2.2. 02_RunLoop 与 线程
      3. 1.2.3. 03_结构
         1. 1.2.3.1. Source
            1. 1.2.3.1.1. Source0: 处理App内部事件, App自行管理
            2. 1.2.3.1.2. Source1: 由RunLoop内核管理, MachPort驱动(进程间通讯)
         2. 1.2.3.2. Timer
         3. 1.2.3.3. Observer
            1. 1.2.3.3.1. Observer 与 AutoreleasePool(UIKit)
         4. 1.2.3.4. Mode

iOS App 运行原理

App启动

01_动态链接 dyld

• 将程序依赖的动态链接库递归加载进内存

02_ImageLoader

• image 表示一个二进制文件（可执行文件或 so 文件），里面是被编译过的符号、代码等
• ImageLoader 作用是将这些文件加载进内存，且每一个文件对应一个ImageLoader实例来负责加载
• 在程序运行时它先将动态链接的 image 加载
• 再从可执行文件 image 递归加载所有符号

03_runtime

• dyld 开始将程序二进制文件初始化
• 交由 ImageLoader 读取 image，其中包含了我们的类、方法等各种符号
• 由于 runtime 向 dyld 绑定了回调，当 image 加载到内存后，dyld 会通知 runtime 进行处理
• runtime 接手后调用 map_images 做解析和处理，接下来 load_images 中调用 call_load_methods 方法，遍历所有加载进来的 Class，按继承层级依次调用 Class 的 +load 方法和其 Category 的 +load 方法

RunLoop

01_什么是RunLoop

• 使程序一直运行并接受用户输入
• 决定程序在何时应该处理那些事件
• 消息队列
• 节省CPU时间

02_RunLoop 与 线程

• 线程 和 RunLoop 之间是一一对应的(可嵌套)，其关系是保存在一个全局的 Dictionary 里
• 线程结束时销毁, 或手动退出

03_结构

struct __CFRunLoop {
    CFMutableSetRef _commonModes;     // Set
    CFMutableSetRef _commonModeItems; // Set<Source/Observer/Timer>
    CFRunLoopModeRef _currentMode;    // Current Runloop Mode
    CFMutableSetRef _modes;           // Set
    ...
};

Source

RunLoop 的数据源抽象类

RunLoop运行必须要在加入NSTimer或Source0、Sourc1、Observer输入后运行否则会直接退出

Source0: 处理App内部事件, App自行管理

• 包含了一个函数指针，它并不能主动触发事件
• 调用 CFRunLoopSourceSignal(source)，将这个 Source 标记为待处理
• 调用 CFRunLoopWakeUp(runloop) 来唤醒 RunLoop，让其处理这个事件

Source1: 由RunLoop内核管理, MachPort驱动(进程间通讯)

• 包含了一个 mach_port 和一个 函数指针
• 被用于通过内核和其他线程相互发送消息
• 如解锁/摇晃等

Timer

• 包含了时长 和 函数指针

Observer

向外部报告 RunLoop 状态的变化

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry         = (1UL << 0), // 即将进入Loop
    kCFRunLoopBeforeTimers  = (1UL << 1), // 即将处理 Timer
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // 即将处理 Source
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), // 即将进入休眠
    kCFRunLoopAfterWaiting  = (1UL << 6), // 刚从休眠中唤醒
    kCFRunLoopExit          = (1UL << 7), // 即将退出Loop
};

Observer 与 AutoreleasePool(UIKit)

Observer 在RunLoop两次Sleep间 Pop旧的并释放对象 Push新的

Mode

struct __CFRunLoopMode {
    CFStringRef _name;            // Mode Name, 例如 @"kCFRunLoopDefaultMode"
    CFMutableSetRef _sources0;    // Set
    CFMutableSetRef _sources1;    // Set
    CFMutableArrayRef _observers; // Array
    CFMutableArrayRef _timers;    // Array
    ...
};

• 在同一时间必须且只能在一个Mode下运行
• 切换Mode必须退出RunLoop,重启
• 保证页面滑动流畅的关键

NSDefaultRunLoopMode // 默认状态 空闲状态
UITrackingRunLoopMode // 滑动
//私有Mode

当创建一个 Timer 并加到 DefaultMode 时，Timer 会得到重复回调，但此时滑动一个TableView 时，RunLoop 会将 mode 切换为 TrackingRunLoopMode，这时 Timer 就不会被回调，并且也不会影响到滑动操作。这两个 Mode 都已经被标记为Common

特殊Mode:

NSRunLoopCommonModes

有时你需要一个 Timer，在两个 Mode 中都能得到回调，一种办法就是将这个 Timer 分别加入这两个 Mode。还有一种方式，就是将 Timer 加入到顶层的 RunLoop 的 commonModeItems 中。commonModeItems 被 RunLoop 自动更新到所有具有 Common 的 Mode 里去。