一、Runloop简介

概念：

从字面上来看，RunLoop是运行循环的意思，实质上，RunLoop是一种寄生于线程的消息循环机制，让线程能随时处理事件但不退出，保证线程的存活，而不是线程执行完任务后就消亡。

RunLoop实际上是一个对象，这个对象管理了其需要处理的事件和消息，并提供了一个入口函数来执行Event Loop的逻辑。线程执行了这个函数后，就会一直处于这个函数内部接受消息→等待→处理的循环中，直到达到循环结束条件退出（比如传入 quit 的消息），函数返回。让线程在没有消息处理时休眠以避免资源占用、在有消息到来时立刻被唤醒。

特性：

1. 每一个线程都有一个对应的RunLoop对象，主线程默认开启RunLoop，这能保证应用程序的执行运行，接收并处理各种事件；子线程默认不开启。

2. RunLoop有三种启动方式：run、 runUntilDate:、runMode:beforeDate:。
   第一种无条件永远运行RunLoop并且无法停止，线程永远存在。第二种会在时间到后退出RunLoop，同样无法主动停止RunLoop。前两种都是在NSDefaultRunLoopMode模式下运行。第三种可以选定运行模式，并且在时间到后或者触发了非Timer的事件后退出。

3. RunLoop能正常运行的条件：运行在添加了至少一个事件源（Timer/Source/Observer）的mode下，否则会自动退出。经过NSRunLoop封装之后，只可以往mode中添加两类事件：NSPort和NSTimer。

五个类：

• CFRunLoopRef：RunLoop对象
• CFRunLoopModeRef：RunLoop的运行模式
• CFRunLoopSourceRef：事件产生的地方
• CFRunLoopTimerRef：定时器(NSTimer)
• CFRunLoopObserverRef：观察者，回调Runloop状态

iOS 中的RunLoop：

在iOS系统中，提供了两种RunLoop对象：NSRunLoop和CFRunLoopRef。

• CFRunLoopRef是在CoreFoundation框架内，它提供了面向过程的纯C函数API。

• NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的封装，提供了面向对象的API。

两者最主要的区别在于：NSRunLoop是非线程安全的，意味着只能在当前线程中获取线程对应的RunLoop（主线程RunLoop除外），而CFRunLoopRef是线程安全的。

我们不能够手动创建RunLoop，系统为我们提供了获取的方法

[NSRunLoop currentRunLoop]; //获取当前线程的RunLoop
[NSRunLoop mainRunLoop]; //获取主线程的RunLoop
CFRunLoopGetMain(); //获取当前线程的RunLoop
CFRunLoopGetCurrent(); //获取主线程的RunLoop

作用：

1. 让主线程一直处于收发消息的状态，不会自动结束，保证了程序的运行
2. 处理App中的各种事件（比如触摸事件、定时器事件等）
3. 节省CPU资源，提高程序性能

二、Runloop的模式和状态

1. 一个Runloop对应一条线程 。^[1]

2. 一个Runloop里面可以有多个mode，每一个Mode又可以包含多个mode item。
3. source/timer/observer被统称为mode item，不同的mode下mode item互不影响。
4. 同一个时刻，RunLoop只能是在一个mode上面的运行。如果需要切换mode，只能是退出currentMode，切换到指定的mode。

image

1、RunLoop的模式

总共是有五种CFRunLoopMode:（前2种常见的及后3种不常见的、系统的）

• kCFRunLoopDefaultMode：默认模式，主线程是在这个运行模式下运行
• UITrackingRunLoopMode：界面跟踪mode，用于ScrollView追踪触摸滑动，保证界面滑动时不受其他mode影响(当一旦滚动屏幕，就会自动切换到这个模式)
• UIInitializationRunLoopMode：在刚启动App时第进入的第一个mode，启动完成后就不再使用
• GSEventReceiveRunLoopMode：接受系统内部事件，通常用不到
• kCFRunLoopCommonModes：伪mode，若干个mode的集合，是同步Source/Timer/Observer到多个mode中的一种解决方案

2、RunLoop的状态

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
};

三、RunLoop的运行逻辑

运行逻辑

总结成一句话就是：RunLoop的运行逻辑就是do-while循环下运用观察者模式（或者说是消息发送），根据7种状态的变化，处理事件输入源和定时器。

四、面试题

1、什么是RunLoop?

• 从字面上理解，RunLoop是个运行循环。
• 其实它内部就是do-while循环，在这个循环内部不断的处理各种任务(比如Source\Timer\Observer)
• 一个线程对应一个RunLoop，主线程的RunLoop默认已经启动，子线程的RunLoop需要手动启动(调用run方法)
  RunLoop只能选择一个mode启动，如果当前mode中没有任何Soure\Timer\Observer，那么就直接退出RunLoop

2、在开发中如何使用RunLoop？什么应用场景？

场景一：解决NSTimer在ScrollView滑动的时候失效的问题

static int count = 0;
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1 repeats:YES >block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
   NSLog(@"count == %d",count++);
}];

原因：
NSTimer在RunLoop的mode是NSDefaultRunLoopMode中的，当滑动的时候RunLoop会切换到UITrackingRunLoopMode，所以NSTimer会失效。

解决：
将Timer添加到NSRunLoopCommonModes模式下面

NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
   NSLog(@"count == %d",count++);
}];
   
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

1. 线程和runloop是一一对应的关系，内部是一个字典，key为线程，value为runloop ↩