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NSRunLoop

 求知665 2015-06-18

首先来一个简单的Demo

我们会经常看到这样的代码:

  1. - (IBAction)start:(id)sender  
  2.  
  3. pageStillLoading = YES;  
  4. [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(loadPageInBackground:)toTarget:self withObject:nil];  
  5. [progress setHidden:NO];  
  6. while (pageStillLoading) {  
  7. [NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];  
  8.  
  9. [progress setHidden:YES];  
  10.  
复制代码
这段代码很神奇的,因为他会“暂停”代码运行,而且程序运行不会因为这里有一个while循环而受到影响。在[progress setHidden:NO]执行之后,整个函数想暂停了一样停在循环里面,等loadPageInBackground里面的操作都完成了以后才让[progress setHidden:YES]运行。这样做就显得简介,而且逻辑很清晰。如果你不这样做,你就需要在loadPageInBackground里面表示load完成的地方调用[progress setHidden:YES],显得代码不紧凑而且容易出错。
[iGoogle有话说:应用程序框架主线程已经封装了对NSRunLoop runMode:beforeDate:的调用;它和while循环构成了一个消息泵,不断获取和处理消息;可能大家会比较奇怪,既然主线程中已经封装好了对NSRunLoop的调用,为什么这里还可以再次调用,这个就是它与Windows消息循环的区别,它可以嵌套调用.当再次调用while+NSRunLoop时候程序并没有停止执行,它还在不停提取消息/处理消息.这一点与Symbian中Active Scheduler的嵌套调用达到同步作用原理是一样的.]


1.NSRunLoop是消息机制的处理模式

NSRunLoop的作用在于有事情做的时候使的当前NSRunLoop的线程工作,没有事情做让当前NSRunLoop的线程休眠


2.nstimer默认添加到当前NSRunLoop中,也可以手动制定添加到自己新建的NSRunLoop的中


[NSTimer schduledTimerWithTimeInterval: target:selector:userInfo:repeats];

此方法默认添加到当前NSRunLoop中


NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval: invocation:repeates:];

NSTimer *timer = [[NSTimer alloc] initWithFireDate:...];

创建timer  [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes]; 

注意 timer的释放


3.NSRunLoop就是一直在循环检测,从线程start到线程end,检测inputsource(如点击,双击等操作)同步事件,检测timesource同步事件,检测到输入源会执行处理函数,首先会产生通知,corefunction向线程添加runloop observers来监听事件,意在监听事件发生时来做处理。


4.runloopmode是一个集合,包括监听:事件源,定时器,以及需通知的runloop observers

模式包括:

default模式:几乎包括所有输入源(除NSConnection) NSDefaultRunLoopMode模式 

mode模式:处理modal panels

connection模式:处理NSConnection事件,属于系统内部,用户基本不用

event tracking模式:如组件拖动输入源 UITrackingRunLoopModes 不处理定时事件 

common modes模式:NSRunLoopCommonModes 这是一组可配置的通用模式。将input sources与该模式关联则同时也将input sources与该组中的其它模式进行了关联。 


每次运行一个run loop,你指定(显式或隐式)run loop的运行模式。当相应的模式传递给run loop时,只有与该模式对应的input sources才被监控并允许run loop对事件进行处理(与此类似,也只有与该模式对应的observers才会被通知)




例:

1).在timer与table同时执行情况,当拖动table时,runloop进入UITrackingRunLoopModes模式下,不会处理定时事件,此时timer不能处理,所以此时将timer加入到NSRunLoopCommonModes模式(addTimer forMode)

2).在scroll一个页面时来松开,此时connection不会收到消息,由于scroll时runloop为UITrackingRunLoopModes模式,不接收输入源,此时要修改connection的mode

[scheduleInRunLoop:[NSRunLoop currentRunLoop]forMode:NSRunLoopCommonModes];


5.关于-(BOOL)runMode:(NSString *)mode beforeDate:(NSDate *)date;方法

指定runloop模式来处理输入源,首个输入源或date结束退出。

暂停当前处理的流程,转而处理其他输入源,当date设置为[NSDate distantFuture](将来,基本不会到达的时间),所以除非处理其他输入源结束,否则永不退出处理暂停的当前处理的流程。


6.while(A){

 [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]]; 

}

当前A为YES时,当前runloop会一直接收处理其他输入源,当前流程不继续处理,出为A为NO,当前流程继续


7.perform selector在thread中被序列化执行,这样就缓和了许多在同一个thread中运行多个方法所产生的同步问题。perform selector source在运行完selector后自动从run loop中移除。

当在非main thread中perform selector时,其thread中必须有一个激活的run loop。对于你自己创建的thread而言,只有你的代码显式的运行一个run loop后该perform selector才能得到执行。Run loop在当loop运行时处理所有已排队的perform selector,而不是在一个loop循环时只处理某一个perform selector。


8.performSelector关于内存管理的执行原理是这样的执行 [self performSelector:@selector(method1:) withObject:self.tableLayer afterDelay:3]; 的时候,系统会将tableLayer的引用计数加1,执行完这个方法时,还会将tableLayer的引用计数减1,由于延迟这时tableLayer的引用计数没有减少到0,也就导致了切换场景dealloc方法没有被调用,出现了内存泄露。

利用如下函数:

[NSObject cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:self]

当然你也可以一个一个得这样用:

[NSObject cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:self selector:@selector(method1:) object:nil]

加上了这个以后,顺利地执行了dealloc方法


在touchBegan里面

[self performSelector:@selector(longPressMethod:) withObject:nil afterDelay:longPressTime]

然后在end 或cancel里做判断,如果时间不够长按的时间调用:

[NSObject cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:self selector:@selector(longPressMethod:) object:nil]

取消began里的方法


**********************************以下是我在cocoachina中看到的一份总结 转载过来

线程实现的几种方式:
1. Operation Objects   // NSOperation及相关子类
2. *****                           // dispatch_async等相关函数
3. Idle-time notifications  //  NSNotificationQueue,低优先级
3. Asynchronous functions  // 异步函数
4. Timers                      // NSTimer
5. Separate processes  // 没用过

线程创建的成本:
kernel data structures  约1KB
Stack space             512KB(secondary threads) 
                                   1MB(iOS main thread)
Creation time           约90 microseconds

Run Loop和线程的关系:
1. 主线程的run loop默认是启动的,用于接收各种输入sources
2. 对第二线程来说,run loop默认是没有启动的,如果你需要更多的线程交互则可以手动配置和启动,如果线程执行一个长时间已确定的任务则不需要。

Run Loop什么情况下使用:
a. 使用ports 或 input sources 和其他线程通信   // 不了解
b. 在线程中使用timers                                             // 如果不启动run loop,timer的事件是不会响应的 
c. 在Cocoa 应用中使用performSelector...方法   // 应该是performSelector...这种方法会启动一个线程并启动run loop吧
d. 让线程执行一个周期性的任务                            // 如果不启动run loop, 线程跑完就可能被系统释放了

注:timer的创建和释放必须在同一线程中。
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];  此方法会retain timer对象的引用计数。










弄清楚NSRunLoop确实需要花时间,这个类的概念和模式似乎是Apple的平台独有(iOS+MacOSX),很难彻底搞懂(iOS没开源,呜呜)。

官网的解释是说run loop可以用于处理异步事件,很抽象的说法。不罗嗦,先看看NSRunLoop几个常用的方法。

+ (NSRunLoop *)currentRunLoop; //获得当前线程的run loop

+ (NSRunLoop *)mainRunLoop; //获得主线程的run loop

- (void)run; //进入处理事件循环,如果没有事件则立刻返回。注意:主线程上调用这个方法会导致无法返回(进入无限循环,虽然不会阻塞主线程),因为主线程一般总是会有事件处理。

- (void)runUntilDate:(NSDate *)limitDate; //同run方法,增加超时参数limitDate,避免进入无限循环。使用在UI线程(亦即主线程)上,可以达到暂停的效果。

- (BOOL)runMode:(NSString *)mode beforeDate:(NSDate *)limitDate; //等待消息处理,好比在PC终端窗口上等待键盘输入。一旦有合适事件(mode相当于定义了事件的类型)被处理了,则立刻返回;类同run方法,如果没有事件处理也立刻返回;有否事件处理由返回布尔值判断。同样limitDate为超时参数。

- (void)acceptInputForMode:(NSString *)mode beforeDate:(NSDate *)limitDate; //似乎和runMode:差不多(测试过是这种结果,但确定是否有其它特殊情况下的不同),没有BOOL返回值。

官网文档也提到run和runUntilDate:会以NSDefaultRunLoopMode参数调用runMode:来处理事件。

当app运行后,iOS系统已经帮助主线程启动一个run loop,而一般线程则需要手动来启动run loop。

使用run loop的一个好处就是避免线程轮询的开销,run loop在无事件处理时可以自动进入睡眠状态,降低CPU的能耗。

比如一般线程轮询的方式为:

while (condition)

{

  // waiting for new data

  sleep(1);

  // process current data

}

其实这种方式是很能消耗CPU时间片的,如果在UI线程中这样使用还会阻塞UI响应。而改用NSRunLoop来实现,则可大大改善线程的执行效率,而且不会阻塞UI(很神奇,呵呵。有点像javascript,用单线程实现多线程的效果)。上面的例子可以改为:

while (condition)

{

  // waiting for new data

  if ([[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]])

  {

    // process current data

  }

}

 

接下来我们看看具体的例子,包括如何实现线程执行的关联同步(join),以及UI线程run loop的一般使用技巧等。

假设有个线程A,它会启动线程B,然后等待B线程的结束。NSThread是没有join的方法,用run loop方式实现就比较精巧。

NSThread *A; //global

A = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(runA) object:nil]; //生成线程A

[A start]; //启动线程A

- (void)runA

{

  [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(runB) toTarget:self withObject:nil]; //生成线程B

  while (1)

  {

    if ([[NSRunLoop currentRunLooprunMode:@"CustomRunLoopMode" beforeDate:[NSDate distantFuture]]) //相当于join

    {

      NSLog(@"线程B结束");

      break;

    }

  }

}

- (void)runB

{

  sleep(1);

  [self performSelector:@selector(setData) onThread:A withObject:nil waitUntilDone:YES modes:@[@"CustomRunLoopMode"]];

}

实际运行时,过1秒后线程A也会自动结束。这里用到自定义的mode,一般在UI线程上调用run loop会使用缺省的mode。结合while循环,UI线程就可以实现子线程的同步运行(具体例子这里不再描述,可参看:http://www.cnblogs.com/tangbinblog/archive/2012/12/07/2807088.html)。

下面罗列调用主线程的run loop的各种方式,读者可以加深理解:

[[NSRunLoop mainRunLoop] run]; //主线程永远等待,但让出主线程时间片

[[NSRunLoop mainRunLooprunUntilDate:[NSDate distantFuture]]; //等同上面调用

[[NSRunLoop mainRunLooprunUntilDate:[NSDate date]]; //立即返回

[[NSRunLoop mainRunLoop] runUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10.0]]; //主线程等待,但让出主线程时间片,然后过10秒后返回

[[NSRunLoop mainRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate: [NSDate distantFuture]]; //主线程等待,但让出主线程时间片;有事件到达就返回,比如点击UI等。

[[NSRunLoop mainRunLooprunMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate: [NSDate date]]; //立即返回

[[NSRunLoop mainRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate: [NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10.0]]; //主线程等待,但让出主线程时间片;有事件到达就返回,如果没有则过10秒返回。


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