假期学习-- iOS runloop了解和使用

news2024/11/15 2:03:15

iOS runloop的总结和理解

https://juejin.cn/post/7167497134294433829?searchId=202408060922235E28560E3792F91107ED

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runloop的概念和数据结构

一般情况下，程序（或者说线程）在执行完毕后会立即退出或销毁；，但如果对应线程上有runloop运行就会一直运行，时刻等待用户的输入操作；而且runloop可以在需要的时候跑起来，不需要的时候进入休眠等待唤醒，可以充分节省cpu资源；

runloop本质上感觉更像是一个事件循环，它保证了线程不被释放，在循环过程中接受各种事件源信息，处理信息之后交由线程执行 ；

在 iOS 应用程序中，事件的处理通常是通过 runloop 来实现的。具体来说，runloop 负责接收和处理各种事件源产生的事件，包括定时源和其他源。当事件到达时，runloop 会调用相应的回调函数，并将事件分发给合适的处理程序（线程）。

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RunLoop机制官方图.png

runloop的基本作用

1.保证程序的持续运行，如果不添加runloop，线程在执行完添加的任务之后就会自动销毁，即使添加了强引用导致没被销毁，也无法添加任务了 ；

2.处理App中各种事件，比如触摸事件，定时器事件，这里简单介绍一下触摸事件进行处理的流程，可以结合后面要讲的看：

当用户触摸屏幕时，iOS的底层架构会将事件封装成IOHIDEvents对象，接着用mach port转发，Source1会接收这个对象，之后再回调__IOHIDEventSystemClientQueueCallback()，__IOHIDEventSystemClientQueueCallback()内触发Source0，Source0 再触发 _UIApplicationHandleEventQueue()。 （也就是说，runloop先接收定时源和事件源的消息，然后再执行回调将其加入线程中执行）

3.节省cpu资源提高性能 ；

关于RunLoop的5个类

CFRunLoopRef: 代表RunLoop的对象

CFRunLoopModeRef: 代表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.

  • 一个RunLoop对象中包含若干个运行模式.每一个运行模式下又包含若干个输入源、定时源、观察者.
  • 每次RunLoop启动时, 只能指定其中一个运行模式, 这个运行模式被称作当前运行模式CurrentMode.
  • 如果需要切换运行模式, 只能退出当前Loop, 再重新指定一个运行模式进入.
  • 这样做主要是为了分隔开不同组的输入源、定时源、观察者, 让其互不影响.

runloop的数据结构

结构还是一个嵌套的结构体：

大体如下：

image.png

一个Runloop对象（结构体），内有多个mode，mode中有多个事件源，定时源，观察者；

但要注意runloop只能运行一种mode ；这也意味着会有mode的切换

而且mode基本已经确定好为五个类型，一般直接用这五种mode，在其中添加事件源，定时源，观察者 ；

系统默认注册的5个Mode:

  1. kCFRunLoopDefaultMode：App的默认Mode，通常主线程是在这个Mode下运行
  2. 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
  3. 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，会切换到kCFRunLoopDefaultMode
  4. GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系统事件的内部 Mode，通常用不到
  5. kCFRunLoopCommonModes: 这是一个占位用的Mode，作为标记kCFRunLoopDefaultMode和UITrackingRunLoopMode用，并不是一种真正的Mode

CFRunLoopSourceRef

  • CFRunLoopSourceRef是事件源, 有两种分类方法.
  1. 按照官方文档来分类
    • Port-Based Sources (基于端口)
    • Custom Input Sources (自定义)
    • Cocoa Perform Selector Sources
  1. 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

runloop的基本执行原理

  • 原本系统就有一个RunLoop在检测App内的事件, 当输入源有执行操作的时候, 系统的RunLoop会监听输入源的状态, 进而在系统内部做一些对应的操作. 处理完事件后, 会自动回到睡眠状态, 等待下一次被唤醒.

image.png

  • 在每次运行开启RunLoop的时候, 所在线程的RunLoop会自动处理之前未处理的事件, 并且通知相关的观察者.
  1. 通知观察者RunLoop已经启动
  2. 通知观察者即将要开始定时器
  3. 通知观察者任何即将启动的非基于端口的源Source0
  4. 启动任何准备好的非基于端口的源Source0
  5. 如果基于端口的源Source1准备好并处于等待状态, 立即启动, 并进入步骤9
  6. 通知观察者线程进入休眠状态
  7. 将线程置于休眠直到下面任一种事件发生:
    • 某一事件到达基于端口的源Source1
    • 定时器启动
    • RunLoop设置的时间已经超时
    • RunLoop被显示唤醒

  1. 通知观察者线程将被唤醒

  2. 处理未处理的事件

    • 如果用户定义的定时器启动, 处理定时器事件并重启RunLoop, 进入步骤2
    • 如果输入源启动, 传递相应的消息
    • 如果RunLoop被显示唤醒而且时间还没超时, 重启RunLoop. 进入步骤2
  1. 通知观察者RunLoop结束.

runloop在哪里开启

UIApplicationMain函数内启动了Runloop，程序不会马上退出，而是保持运行状态。因此每一个应用必须要有一个runloop， 我们知道主线程一开起来，就会跑一个和主线程对应的RunLoop，那么RunLoop一定是在程序的入口main函数中开启。

int main(int argc, char * argv[]) {
    @autoreleasepool {
        return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
    }
}

从这个函数往下走：

// 用DefaultMode启动
void CFRunLoopRun(void) {	/* DOES CALLOUT */
    int32_t result;
    do {
        result = CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
        CHECK_FOR_FORK();
    } while (kCFRunLoopRunStopped != result && kCFRunLoopRunFinished != result);
}

我们发现RunLoop确实是do while通过判断result的值实现的。因此，我们可以把RunLoop看成一个死循环。如果没有RunLoop，UIApplicationMain函数执行完毕之后将直接返回，也就没有程序持续运行一说了。

runloop的对象

CoreFoundation CFRunLoopRef对象

Fundation框架 （基于CFRunLoopRef的封装） NSRunLoop对象

获取对象：

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

runloop和线程间的关系

  1. runloop与线程一一对应 ；
  2. 线程和runloop的对应关系会存储在一个全局的dictionary中
  3. 主线程的runloop是自动创建的，子线程的runloop需要手动创建维护 ；
  4. runloop不需要直接创建，在第一次获取时就会在内部创建，并在线程结束时销毁 ；

获取runloop的部分源码

// 拿到当前Runloop 调用_CFRunLoopGet0
CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent(void) {
    CHECK_FOR_FORK();
    CFRunLoopRef rl = (CFRunLoopRef)_CFGetTSD(__CFTSDKeyRunLoop);
    if (rl) return rl;
    return _CFRunLoopGet0(pthread_self());
}

// 查看_CFRunLoopGet0方法内部
CF_EXPORT CFRunLoopRef _CFRunLoopGet0(pthread_t t) {
    if (pthread_equal(t, kNilPthreadT)) {
	t = pthread_main_thread_np();
    }
    __CFLock(&loopsLock);
    if (!__CFRunLoops) {
        __CFUnlock(&loopsLock);
	CFMutableDictionaryRef dict = CFDictionaryCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, NULL, &kCFTypeDictionaryValueCallBacks);
	// 根据传入的主线程获取主线程对应的RunLoop
	CFRunLoopRef mainLoop = __CFRunLoopCreate(pthread_main_thread_np());
	// 保存主线程 将主线程-key和RunLoop-Value保存到字典中
	CFDictionarySetValue(dict, pthreadPointer(pthread_main_thread_np()), mainLoop);
	if (!OSAtomicCompareAndSwapPtrBarrier(NULL, dict, (void * volatile *)&__CFRunLoops)) {
	    CFRelease(dict);
	}
	CFRelease(mainLoop);
        __CFLock(&loopsLock);
    }
    
    // 从字典里面拿，将线程作为key从字典里获取一个loop
    CFRunLoopRef loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
    __CFUnlock(&loopsLock);
    
    // 如果loop为空，则创建一个新的loop，所以runloop会在第一次获取的时候创建
    if (!loop) {  
	CFRunLoopRef newLoop = __CFRunLoopCreate(t);
        __CFLock(&loopsLock);
	loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
	
	// 创建好之后，以线程为key runloop为value，一对一存储在字典中，下次获取的时候，则直接返回字典内的runloop
	if (!loop) { 
	    CFDictionarySetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t), newLoop);
	    loop = newLoop;
	}
        // don't release run loops inside the loopsLock, because CFRunLoopDeallocate may end up taking it
        __CFUnlock(&loopsLock);
	CFRelease(newLoop);
    }
    if (pthread_equal(t, pthread_self())) {
        _CFSetTSD(__CFTSDKeyRunLoop, (void *)loop, NULL);
        if (0 == _CFGetTSD(__CFTSDKeyRunLoopCntr)) {
            _CFSetTSD(__CFTSDKeyRunLoopCntr, (void *)(PTHREAD_DESTRUCTOR_ITERATIONS-1), (void (*)(void *))__CFFinalizeRunLoop);
        }
    }
    return loop;
}

可以看到在获取当前线程的runloop时，会先自动创建主线程的runloop，并把主线程和它的runloop的映射关系存入字典中；然后判读当前线程在字典中的映射，如果找到了取出对应的runloop，没找到就创建新的runloop并把映射存入全局字典 ；当线程结束时，RunLoop会被销毁。

RunLoop的结构体

__CFRunLoop结构体如下：

struct __CFRunLoop {
    CFRuntimeBase _base;
    pthread_mutex_t _lock;			/* locked for accessing mode list */
    __CFPort _wakeUpPort;			// used for CFRunLoopWakeUp 
    Boolean _unused;
    volatile _per_run_data *_perRunData;              // reset for runs of the run loop
    pthread_t _pthread;
    uint32_t _winthread;
    CFMutableSetRef _commonModes;
    CFMutableSetRef _commonModeItems;
    CFRunLoopModeRef _currentMode;
    CFMutableSetRef _modes;
    struct _block_item *_blocks_head;
    struct _block_item *_blocks_tail;
    CFAbsoluteTime _runTime;
    CFAbsoluteTime _sleepTime;
    CFTypeRef _counterpart;
};

主要看下面两个属性：

CFRunLoopModeRef _currentMode;
CFMutableSetRef _modes;

结合前面我们讲到的runloop结构，可以知道，

CFRunLoopModeRef _currentMode; 是当前运行的runloopMode

CFMutableSetRef _modes; 是一个集合，存储着runloop对象中保存的Mode

往下走，__CFRunLoopMode结构体源码如下：

typedef struct __CFRunLoopMode *CFRunLoopModeRef;
struct __CFRunLoopMode {
    CFRuntimeBase _base;
    pthread_mutex_t _lock;	/* must have the run loop locked before locking this */
    CFStringRef _name;
    Boolean _stopped;
    char _padding[3];
    CFMutableSetRef _sources0;
    CFMutableSetRef _sources1;
    CFMutableArrayRef _observers;
    CFMutableArrayRef _timers;
    CFMutableDictionaryRef _portToV1SourceMap;
    __CFPortSet _portSet;
    CFIndex _observerMask;
#if USE_DISPATCH_SOURCE_FOR_TIMERS
    dispatch_source_t _timerSource;
    dispatch_queue_t _queue;
    Boolean _timerFired; // set to true by the source when a timer has fired
    Boolean _dispatchTimerArmed;
#endif
#if USE_MK_TIMER_TOO
    mach_port_t _timerPort;
    Boolean _mkTimerArmed;
#endif
#if DEPLOYMENT_TARGET_WINDOWS
    DWORD _msgQMask;
    void (*_msgPump)(void);
#endif
    uint64_t _timerSoftDeadline; /* TSR */
    uint64_t _timerHardDeadline; /* TSR */
};

主要看下面的成员变量：

CFMutableSetRef _sources0;
CFMutableSetRef _sources1;
CFMutableArrayRef _observers;
CFMutableArrayRef _timers;
//run

CFRunLoopModeRef代表RunLoop的运行模式，一个RunLoop包含若干个Mode，每个Mode又包含若干个Source0/Source1/Timer/Observer，而RunLoop启动时只能选择其中一个Mode作为currentMode

source1 和 source0

**Source1 : 基于Port的线程间通信 **（内核，系统的事件）

Source0 : 触摸事件，PerformSelectors （用户触发的事件）

当我们调用PerformSelectors时会触发Source0事件：

其实，当我们触发了事件（触摸/锁屏/摇晃等）后，由IOKit.framework生成一个 IOHIDEvent事件，而IOKit是苹果的硬件驱动框架，由它进行底层接口的抽象封装与系统进行交互传递硬件感应的事件，并专门处理用户交互设备，由IOHIDServices和IOHIDDisplays两部分组成，其中IOHIDServices是专门处理用户交互的，它会将事件封装成IOHIDEvents对象，接着用mach port转发给需要的App进程，随后 Source1就会接收IOHIDEvent，之后再回调__IOHIDEventSystemClientQueueCallback()，__IOHIDEventSystemClientQueueCallback()内触发Source0，Source0 再触发 _UIApplicationHandleEventQueue()。所以触摸事件看到是在 Source0 内的。

Timers : 定时器，NSTimer

两种创建方式：

  NSTimer* timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:4.0 target:self selector:@selector(run02) userInfo:nil repeats:NO] ;

[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3.0 repeats:NO block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
    NSLog(@"NSTimer ---- timer调用了");
}];

两者间的区别在于，第二种方式创建的NStimer会自动添加到NSrunloopDefaultmode中；

Observer : 监听器，用于监听RunLoop的状态

RunLoop相关类及作用

CFRunLoopModeRef

CFRunLoopModeRef代表RunLoop的运行模式 一个 RunLoop 包含若干个 Mode，每个Mode又包含若干个Source、Timer、Observer 每次RunLoop启动时，只能指定其中一个 Mode，这个Mode被称作 CurrentMode 如果需要切换Mode，只能退出RunLoop，再重新指定一个Mode进入，这样做主要是为了分隔开不同组的Source、Timer、Observer，让其互不影响。如果Mode里没有任何Source0/Source1/Timer/Observer，RunLoop会立马退出

注意：一种Mode中可以有多个Source(事件源，输入源，基于端口事件源例键盘触摸等) Observer(观察者，观察当前RunLoop运行状态) 和Timer(定时器事件源)。但是必须至少有一个Source或者Timer，因为如果Mode为空，RunLoop运行到空模式不会进行空转，就会立刻退出。

RunLoop 有五种运行模式，其中常见的有1.2两种：

1. kCFRunLoopDefaultMode：App的默认Mode，通常主线程是在这个Mode下运行
2. 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
3. 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，会切换到kCFRunLoopDefaultMode
4. GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系统事件的内部 Mode，通常用不到
5. kCFRunLoopCommonModes: 这是一个占位用的Mode，作为标记kCFRunLoopDefaultMode和UITrackingRunLoopMode用，并不是一种真正的Mode
Mode间的切换

我们平时在开发中一定遇到过，当我们使用NSTimer每一段时间执行一些事情时滑动UIScrollView，NSTimer就会暂停，当我们停止滑动以后，NSTimer又会重新恢复的情况

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    // [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(show) userInfo:nil repeats:YES];
    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(show) userInfo:nil repeats:YES];
    // 加入到RunLoop中才可以运行
    // 1. 把定时器添加到RunLoop中，并且选择默认运行模式NSDefaultRunLoopMode = kCFRunLoopDefaultMode
    // [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    // 当textFiled滑动的时候，timer失效，停止滑动时，timer恢复
    // 原因：当textFiled滑动的时候，RunLoop的Mode会自动切换成UITrackingRunLoopMode模式，因此timer失效，当停止滑动，RunLoop又会切换回NSDefaultRunLoopMode模式，因此timer又会重新启动了
    
    // 2. 当我们将timer添加到UITrackingRunLoopMode模式中，此时只有我们在滑动textField时timer才会运行
    // [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];
    
    // 3. 那个如何让timer在两个模式下都可以运行呢？
    // 3.1 在两个模式下都添加timer 是可以的，但是timer添加了两次，并不是同一个timer
    // 3.2 使用站位的运行模式 NSRunLoopCommonModes标记，凡是被打上NSRunLoopCommonModes标记的都可以运行，下面两种模式被打上标签
    //0 : <CFString 0x10b7fe210 [0x10a8c7a40]>{contents = "UITrackingRunLoopMode"}
    //2 : <CFString 0x10a8e85e0 [0x10a8c7a40]>{contents = "kCFRunLoopDefaultMode"}
    // 因此也就是说如果我们使用NSRunLoopCommonModes，timer可以在UITrackingRunLoopMode，kCFRunLoopDefaultMode两种模式下运行
    [[NSRunLoop mainRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
    NSLog(@"%@",[NSRunLoop mainRunLoop]);
}
-(void)show
{
    NSLog(@"-------");
}

同样的道理还适用于ImageView的延迟显示 ；

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSLog(@"%s",__func__);
    // performSelector默认是在default模式下运行，因此在滑动ScrollView时，图片不会加载
    // [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"abc"] afterDelay:2.0 ];
    // inModes: 传入Mode数组
    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"abc"] afterDelay:2.0 inModes:@[NSDefaultRunLoopMode,UITrackingRunLoopMode]];
CFRunLoopSourceRef事件源（输入源）

Source0：非基于Port的 用于用户主动触发的事件（点击button 或点击屏幕）

Source1：基于Port的 通过内核和其他线程相互发送消息（与内核相关）

CFRunLoopObserverRef

CFRunLoopObserverRef是观察者，能够监听RunLoop的状态改变

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
     //创建监听者
     /*
     第一个参数 CFAllocatorRef allocator：分配存储空间 CFAllocatorGetDefault()默认分配
     第二个参数 CFOptionFlags activities：要监听的状态 kCFRunLoopAllActivities 监听所有状态
     第三个参数 Boolean repeats：YES:持续监听 NO:不持续
     第四个参数 CFIndex order：优先级，一般填0即可
     第五个参数 ：回调 两个参数observer:监听者 activity:监听的事件
     */
     /*
     所有事件
     typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
     kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),   //   即将进入RunLoop
     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RunLoop
     kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
     };
     */
    CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopAllActivities, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
        switch (activity) {
            case kCFRunLoopEntry:
                NSLog(@"RunLoop进入");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeTimers:
                NSLog(@"RunLoop要处理Timers了");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeSources:
                NSLog(@"RunLoop要处理Sources了");
                break;
            case kCFRunLoopBeforeWaiting:
                NSLog(@"RunLoop要休息了");
                break;
            case kCFRunLoopAfterWaiting:
                NSLog(@"RunLoop醒来了");
                break;
            case kCFRunLoopExit:
                NSLog(@"RunLoop退出了");
                break;
                
            default:
                break;
        }
    });
    
    // 给RunLoop添加监听者
    /*
     第一个参数 CFRunLoopRef rl：要监听哪个RunLoop,这里监听的是主线程的RunLoop
     第二个参数 CFRunLoopObserverRef observer 监听者
     第三个参数 CFStringRef mode 要监听RunLoop在哪种运行模式下的状态
     */
    CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(), observer, kCFRunLoopDefaultMode);
     /*
     CF的内存管理（Core Foundation）
     凡是带有Create、Copy、Retain等字眼的函数，创建出来的对象，都需要在最后做一次release
     GCD本来在iOS6.0之前也是需要我们释放的，6.0之后GCD已经纳入到了ARC中，所以我们不需要管了
     */
    CFRelease(observer);
}

runloop的处理逻辑

之前讲过，这里主要展示相关的源码：

// 共外部调用的公开的CFRunLoopRun方法，其内部会调用CFRunLoopRunSpecific
void CFRunLoopRun(void) {	/* DOES CALLOUT */
    int32_t result;
    do {
        result = CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
        CHECK_FOR_FORK();
    } while (kCFRunLoopRunStopped != result && kCFRunLoopRunFinished != result);
}

// 经过精简的 CFRunLoopRunSpecific 函数代码，其内部会调用__CFRunLoopRun函数
SInt32 CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopRef rl, CFStringRef modeName, CFTimeInterval seconds, Boolean returnAfterSourceHandled) {     /* DOES CALLOUT */

    // 通知Observers : 进入Loop
    // __CFRunLoopDoObservers内部会调用 __CFRUNLOOP_IS_CALLING_OUT_TO_AN_OBSERVER_CALLBACK_FUNCTION__
函数
    if (currentMode->_observerMask & kCFRunLoopEntry ) __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopEntry);
    
    // 核心的Loop逻辑
    result = __CFRunLoopRun(rl, currentMode, seconds, returnAfterSourceHandled, previousMode);
    
    // 通知Observers : 退出Loop
    if (currentMode->_observerMask & kCFRunLoopExit ) __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopExit);

    return result;
}

// 精简后的 __CFRunLoopRun函数，保留了主要代码
static int32_t __CFRunLoopRun(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopModeRef rlm, CFTimeInterval seconds, Boolean stopAfterHandle, CFRunLoopModeRef previousMode) {
    int32_t retVal = 0;
    do {
        // 通知Observers：即将处理Timers
        __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopBeforeTimers); 
        
        // 通知Observers：即将处理Sources
        __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopBeforeSources);
        
        // 处理Blocks
        __CFRunLoopDoBlocks(rl, rlm);
        
        // 处理Sources0
        if (__CFRunLoopDoSources0(rl, rlm, stopAfterHandle)) {
            // 处理Blocks
            __CFRunLoopDoBlocks(rl, rlm);
        }
        
        // 如果有Sources1，就跳转到handle_msg标记处
        if (__CFRunLoopServiceMachPort(dispatchPort, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort, 0, &voucherState, NULL)) {
            goto handle_msg;
        }
        
        // 通知Observers：即将休眠
        __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopBeforeWaiting);
        
        // 进入休眠，等待其他消息唤醒
        __CFRunLoopSetSleeping(rl);
        __CFPortSetInsert(dispatchPort, waitSet);
        do {
            __CFRunLoopServiceMachPort(waitSet, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort, poll ? 0 : TIMEOUT_INFINITY, &voucherState, &voucherCopy);
        } while (1);
        
        // 醒来
        __CFPortSetRemove(dispatchPort, waitSet);
        __CFRunLoopUnsetSleeping(rl);
        
        // 通知Observers：已经唤醒
        __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopAfterWaiting);
        
    handle_msg: // 看看是谁唤醒了RunLoop，进行相应的处理
        if (被Timer唤醒的) {
            // 处理Timer
            __CFRunLoopDoTimers(rl, rlm, mach_absolute_time());
        }
        else if (被GCD唤醒的) {
            __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__(msg);
        } else { // 被Sources1唤醒的
            __CFRunLoopDoSource1(rl, rlm, rls, msg, msg->msgh_size, &reply);
        }
        
        // 执行Blocks
        __CFRunLoopDoBlocks(rl, rlm);
        
        // 根据之前的执行结果，来决定怎么做，为retVal赋相应的值
        if (sourceHandledThisLoop && stopAfterHandle) {
            retVal = kCFRunLoopRunHandledSource;
        } else if (timeout_context->termTSR < mach_absolute_time()) {
            retVal = kCFRunLoopRunTimedOut;
        } else if (__CFRunLoopIsStopped(rl)) {
            __CFRunLoopUnsetStopped(rl);
            retVal = kCFRunLoopRunStopped;
        } else if (rlm->_stopped) {
            rlm->_stopped = false;
            retVal = kCFRunLoopRunStopped;
        } else if (__CFRunLoopModeIsEmpty(rl, rlm, previousMode)) {
            retVal = kCFRunLoopRunFinished;
        }
        
    } while (0 == retVal);
    
    return retVal;
}

RunLoop处理逻辑

runloop退出

  1. 主线程销毁RunLoop退出
  2. Mode中有一些Timer 、Source、 Observer，这些保证Mode不为空时保证RunLoop没有空转并且是在运行的，当Mode中为空的时候，RunLoop会立刻退出
  3. 我们在启动RunLoop的时候可以设置什么时候停止
[NSRunLoop currentRunLoop]runUntilDate:<#(nonnull NSDate *)#>
[NSRunLoop currentRunLoop]runMode:<#(nonnull NSString *)#> beforeDate:<#(nonnull NSDate *)#>

runloop的应用

这部分看参考博客就行了，感觉大部分都差不多 ；

NSTimer和GCD定时器的区别

GCD 的定时器是基于系统内核的实现，相比于 NSTimer 是基于 runloop 的实现，其响应更加及时和精确。GCD 的定时器是由内核来管理，因此能够更加准确地执行任务。

runloop的唤醒方式

按顺序：被timer唤醒，被GCD唤醒，被source1唤醒 ；

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