iOS RunLoop RunLoop相关类

Core Foundation框架下关于RunLoop的5个类，只有弄懂这几个类的含义，我们才能深入了解RunLoop运行机制。

CFRunLoopRef：代表RunLoop的对象 CFRunLoopModeRef：RunLoop的运行模式 CFRunLoopSourceRef：就是RunLoop模型图中提到的输入源/事件源 CFRunLoopTimerRef：就是RunLoop模型图中提到的定时源 CFRunLoopObserverRef：观察者，能够监听RunLoop的状态改变 下边详细讲解下几种类的具体含义和关系。

先来看一张表示这5个类的关系图（来源：http://blog.ibireme.com/2015/05/18/runloop/）

接着来讲解这5个类的相互关系（来源：http://blog.ibireme.com/2015/05/18/runloop/），这篇文章总结的特别好，就拿来参考一下，有兴趣的朋友可以去看看，写的很好。

一个RunLoop对象（CFRunLoopRef）中包含若干个运行模式（CFRunLoopModeRef）。而每一个运行模式下又包含若干个输入源（CFRunLoopSourceRef）、定时源（CFRunLoopTimerRef）、观察者（CFRunLoopObserverRef）。

每次RunLoop启动时，只能指定其中一个运行模式（CFRunLoopModeRef），这个运行模式（CFRunLoopModeRef）被称作CurrentMode。

如果需要切换运行模式（CFRunLoopModeRef），只能退出Loop，再重新指定一个运行模式（CFRunLoopModeRef）进入。

这样做主要是为了分隔开不同组的输入源（CFRunLoopSourceRef）/定时源（CFRunLoopTimerRef）/观察者（CFRunLoopObserverRef），让其互不影响 。

下边我们来详细讲解下这五个类：

1 CFRunLoopRef

CFRunLoopRef就是Core Foundation框架下RunLoop对象类。我们可通过以下方式来获取RunLoop对象：

Core Foundation

CFRunLoopGetCurrent(); // 获得当前线程的RunLoop对象 CFRunLoopGetMain(); // 获得主线程的RunLoop对象 当然，在Foundation框架下获取RunLoop对象类的方法如下：

Foundation

[NSRunLoop currentRunLoop]; // 获得当前线程的RunLoop对象 [NSRunLoop mainRunLoop]; // 获得主线程的RunLoop对象

2 CFRunLoopModeRef

系统默认定义了多种运行模式（CFRunLoopModeRef），如下：

kCFRunLoopDefaultMode：App的默认运行模式，通常主线程是在这个运行模式下运行

UITrackingRunLoopMode：跟踪用户交互事件（用于 ScrollView 追踪触摸滑动，保证界面滑动时不受其他Mode影响）

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：伪模式，不是一种真正的运行模式（后边会用到）

其中kCFRunLoopDefaultMode、UITrackingRunLoopMode、kCFRunLoopCommonModes是我们开发中需要用到的模式，下边会说明。

3 CFRunLoopTimerRef

CFRunLoopTimerRef是定时源（RunLoop模型图中提到过），理解为基于时间的触发器，基本上就是NSTimer（哈哈，这个理解就简单了吧）。

下面我们来演示下CFRunLoopModeRef和CFRunLoopTimerRef结合的使用用法，从而加深理解。

1 首先我们新建一个iOS项目，在Main.storyboard中拖入一个Text View。

2 在ViewController.m文件中加入以下代码，Demo中请调用[self ShowDemo1];来演示。

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    // 定义一个定时器，约定两秒之后调用self的run方法
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

    // 将定时器添加到当前RunLoop的NSDefaultRunLoopMode下
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
}

- (void)run
{
    NSLog(@"---run");
}

3 然后运行，这时候我们发现如果我们不对模拟器进行任何操作的话，定时器会稳定的每隔2秒调用run方法打印。

4 但是当我们拖动Text View滚动时，我们发现：run方法不打印了，也就是说NSTimer不工作了。而当我们松开鼠标的时候，NSTimer就又开始正常工作了。

这是因为：

当我们不做任何操作的时候，RunLoop处于NSDefaultRunLoopMode下。

而当我们拖动Text View的时候，RunLoop就结束NSDefaultRunLoopMode，切换到了UITrackingRunLoopMode模式下，这个模式下没有添加NSTimer，所以我们的NSTimer就不工作了。

但当我们松开鼠标的时候，RunLoop就结束UITrackingRunLoopMode模式，又切换回NSDefaultRunLoopMode模式，所以NSTimer就又开始正常工作了。

你可以试着将上述代码中的[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];语句换为[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];，也就是将定时器添加到当前RunLoop的UITrackingRunLoopMode下，你就会发现定时器只会在拖动Text View的模式下工作，而不做操作的时候定时器就不工作。

那难道我们就不能在这两种模式下让NSTimer都能正常工作吗？

当然可以，这就用到了我们之前说过的伪模式（kCFRunLoopCommonModes），这其实不是一种真实的模式，而是一种标记模式，意思就是可以在打上Common Modes标记的模式下运行。

那么哪些模式被标记上了Common Modes呢？ NSDefaultRunLoopMode 和 UITrackingRunLoopMode。

所以我们只要我们将NSTimer添加到当前RunLoop的kCFRunLoopCommonModes（Foundation框架下为NSRunLoopCommonModes）下，我们就可以让NSTimer在不做操作和拖动Text View两种情况下愉快的正常工作了。

具体做法就是讲添加语句改为[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

既然讲到了NSTimer，这里顺便讲下NSTimer中的scheduledTimerWithTimeInterval方法和RunLoop的关系。添加下面的代码：

[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];

这句代码调用了scheduledTimer返回的定时器，NSTimer会自动被加入到了RunLoop的NSDefaultRunLoopMode模式下。这句代码相当于下面两句代码：

NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

4 CFRunLoopSourceRef

CFRunLoopSourceRef是事件源（RunLoop模型图中提到过），CFRunLoopSourceRef有两种分类方法。

第一种按照官方文档来分类（就像RunLoop模型图中那样）： Port-Based Sources（基于端口） Custom Input Sources（自定义） Cocoa Perform Selector Sources

第二种按照函数调用栈来分类： Source0 ：非基于Port Source1：基于Port，通过内核和其他线程通信，接收、分发系统事件 这两种分类方式其实没有区别，只不过第一种是通过官方理论来分类，第二种是在实际应用中通过调用函数来分类。

下边我们举个例子大致来了解一下函数调用栈和Source。

1 在我们的项目中的Main.storyboard中添加一个Button按钮，并添加点击动作。 2 然后在点击动作的代码中加入一句输出语句，并打上断点，如下图所示：

3 然后运行程序，并点击按钮。 4 然后在项目中单击下下图红色部分。

5 可以看到如下图所示就是点击事件产生的函数调用栈。

所以点击事件是这样来的：

首先程序启动，调用16行的main函数，main函数调用15行UIApplicationMain函数，然后一直往上调用函数，最终调用到0行的BtnClick函数，即点击函数。

同时我们可以看到11行中有Sources0，也就是说我们点击事件是属于Sources0函数的，点击事件就是在Sources0中处理的。

而至于Sources1，则是用来接收、分发系统事件，然后再分发到Sources0中处理的。

5 CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopObserverRef是观察者，用来监听RunLoop的状态改变

CFRunLoopObserverRef可以监听的状态改变有以下几种：

typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
    kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),               // 即将进入Loop：1
    kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),        // 即将处理Timer：2    
    kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),       // 即将处理Source：4
    kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),       // 即将进入休眠：32
    kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),        // 即将从休眠中唤醒：64
    kCFRunLoopExit = (1UL << 7),                // 即将从Loop中退出：128
    kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU       // 监听全部状态改变  
};

下边我们通过代码来监听下RunLoop中的状态改变。

1. 在ViewController.m中添加如下代码，Demo中请调用[self showDemo2];方法。

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    // 创建观察者
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        NSLog(@"监听到RunLoop发生改变---%zd",activity);
    });

    // 添加观察者到当前RunLoop中
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);

    // 释放observer，最后添加完需要释放掉
    CFRelease(observer);
}

然后运行，看下打印结果，如下图。

可以看到RunLoop的状态在不断的改变，最终变成了状态 32，也就是即将进入睡眠状态，说明RunLoop之后就会进入睡眠状态。