RunLoop 的概念
RunLoop实现了让线程随时处理事件但并不退出。例如EventLoop。 RunLoop管理了其需要处理的事件和消息，并提供接口函数来执行EventLoop的逻辑。线程执行了函数之后就会一直处于函数内部的“接受消息-等待-处理”的循环中，直到循环结束（比如传入quit消息），函数返回。
RunLoop与线程的关系
RunLoop和线程的关系是一一对应的。 苹果不允许直接创建RunLoop。只能通过获取函数来内部创建，全局的Dic，key是线程，value就是RunLoop，当第一次进入Dic无RunLoop时先创建一个，如果有的话根据Key，就返回RunLoop。所以RunLoop的创建是发生在第一次获取线程的RunLoop时，不获取就不会创建。RunLoop的销毁发生在线程结束时。
RunLoop对外的接口
每个RunLoop中都有若干个Mode,每个Mode中又包含若干个Source/Timer/Observer。每次调用RunLoop时，只能进入一个Mode,这个Mode就叫做CurrentMode。要切换Mode的话就得退出Loop，重新进入指定Mode。原因是为了分隔开不同组的Source/Timer/Observer，不能互相影响。
Source 是事件产生的地方，分为Source0和Source1。Source0只包含了回调指针，所以不能主动触发事件，需要调用SourceSignal将Source标记为处理，然后手动唤醒WakeUp这个RunLoop才能处理事件。Source1包含了mach_port和回调指针，通常被用于通过内核和其他线程相互发送消息，可以主动唤醒RunLoop来处理事件。
Timer是基于时间的触发器。包含了一个时间长度和回调指针。加入RunLoop中，当时间长度到了时，RunLoop就会被唤醒执行回调。
Observer是观察者，每个Observer都包含了回调指针，当RunLoop状态发生变化是就能通过回调接收到变化，比如，即将进入Loop，处理Timer，处理Source，进入休眠，休眠唤醒，退出Loop。
每个Source/Timer/Observer 统称为mode item。如果一个Mode中一个item中都没，Runlopp会直接退出，不进入循环。
RunLoop的Mode
大致结构
struct __CFRunLoopMode {
CFStringRef _name; // Mode Name, 例如 @"kCFRunLoopDefaultMode"
CFMutableSetRef _sources0; // Set
CFMutableSetRef _sources1; // Set
CFMutableArrayRef _observers; // Array
CFMutableArrayRef _timers; // Array
...
};
struct __CFRunLoop {
CFMutableSetRef _commonModes; // Set
CFMutableSetRef _commonModeItems; // Set<Source/Observer/Timer>
CFRunLoopModeRef _currentMode; // Current Runloop Mode
CFMutableSetRef _modes; // Set
...
};
“CommonModes”：Mode将自己标记为“Common”属性，就是通过将其 ModeName 添加到 RunLoop 的 “commonModes” 中。每当RunLoop的内容发生变化时，RunLoop会自动将_commonModeItems里的Source/Timer/Observer 同步到具有“Common”标记的所有Mode里。
主线程的RunLoop中有两个预置的Mode：kCFRunLoopDefaultMode和UITrackingRunLoopMode，都标记成“Common”属性。kCFRunLoopDefaultMode是App平时所处的状态。UITrackingRunLoopMode是追踪ScrollView滑动的状态。比如创建Timer加入Default时，Timer就会得到重复回调，但当滑动TableView时，RunLoop会将Mode切换为TrackingRunLoopMode，这时Timer就不会被回调，也不会影响滑动操作。如果你需要在两个Mode中都得到回调，一个方法是分别加入这两个Mode。另一个方式就是加入顶层的RunLoop的“commonModeItems”中，“commonModeItems”被RunLoop自动更新到所有具有“Common”属性的Mode中去。
RunLoop暴露出来只有两个接口， CFRunLoopAddCommonMode(CFRunLoopRef runloop, CFStringRef modeName); CFRunLoopRunInMode(CFStringRef modeName, ...); 只能通过mode name来控制内部mode，当传入mode时，如果RunLoop没有对应mode，就会自动创建mode。RunLoop内部的mode只能增加不能删除。
kCFRunLoopCommonModes 可以来操作Common Items，或者标记Mode为“Common”。
RunLoop 内部逻辑
1.用DefaultMode启动或者指定Mode启动(可以设置超时时间)
2.根据modeName找到对应Mode，如果没有Source/Timer/Observer，直接返回。
3.通知Observer：RunLoop即将进入loop。
4.进入Loop。
do {
5.通知Observer：RunLoop即将触发Timer。
6.通知Observer：RunLoop即将触发Source0回调。
7.触发Source0回调。
8.如果有Source1处于ready状态，直接处理Source1然后处理消息。
9.通知Observer：RunLoop即将休眠。
10.线程休眠，直到被某个事件唤醒(比如：基于port的Source事件，Timer时间到了，RunLoop超时，手动调用)
然后是上面所述事件的触发后执行的事件
}while ()
11.通知Observer：RunLoop即将退出。
实际上就是一个循环，当RunLoopRun时，就会一直停留在这个循环里面，直到超时或被停止，才会返回。
RunLoop底层实现（暂时看不懂）
RunLoop实现的功能
AutoreleasePool
do {
1.通知Observers：即将进入RunLoop。并创建AutoreleasePool。
2.通知Observers：即将触发Timer回调。
3.通知Observers：即将触发Source0回调。
4.通知Observers：即将休眠。
5.通知Observers：线程被唤醒。比如：被Timer唤醒，被dispatch唤醒执行dispatch_async放入main queue的block，被Source1的事件唤醒执行事件。
} while()
6.通知Observers：即将退出RunLoop。并释放AutoreleasePool。
App启动，苹果注册两个Observer，回调都是_wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler，第一个监视即将进入Loop，回调创建自动释放池，优先级最高，保证创建释放池发生在所有回调之前。第二个监视了两个事件：1.监视：准备进入休眠，调用释放旧池并创建新池。2.监视：即将退出Loop，来释放自动释放池，优先级最低，保证释放池子发生在所有回调之后。
事件响应
苹果注册了一个Source1来接收系统事件，回调函数为__IOHIDEventSystemClientQueueCallback。
当发生硬件事情（触摸/锁屏/摇晃等），由IOKit生成一个IOHIDEvent并由SpringBoard接收。SpringBoard只接收按键（锁屏/静音等），触摸，加速，传感器等等几种Event，随后用moch port 转发给需要的App进程。随后就会触发苹果的Source1的回调，并_UIApplicationHandleEventQueue() 进行内部的分发。
_UIApplicationHandleEventQueue()会把IOHIDEvent处理并包装成UIEvent进行处理或分发，其中包括识别UIGesture/处理屏幕旋转/发送给UIWindow等。通常事件比如UIButton点击，touchesBegin/Move/End/Cancel 事件都是在这个回调完成。
手势识别
_UIApplicationHandleEventQueue()识别手势之后，会先调用Cancel打断当前的touchesBegin/Move/End系列回调。随后系统将UIGestureRecognizer标记为待处理。
苹果注册了一个Observer监测Loop即将进入睡眠，这个Observer的回调 _UIGestureRecognizerUpdateObserver()内部会获取所有刚被标记为待处理的GestureRecognizer，并执行GestureRecognizer的回调。当有UIGestureRecognizer的变化（比如创建/销毁/状态改变）时，这个回调都会进行相应处理。
界面更新
当操作UI时，比如改变Frame，更新UIView/CALayer的层次时，或者手动调用UIView/CALayer的setNeedsLayout/setNeedsDisplay方法后，这个UIView/CALayer就被标记为待处理，并提交到一个全局的容器。
苹果注册了一个Observer监听即将进入休眠和即将退出Loop，回调_ZN2CA11Transaction17observer_callbackEP19__CFRunLoopObservermPv()，这个函数会遍历所有的UIView/CALayer以执行实际的绘制和调整，并更新UI界面。
定时器
NSTimer其实就是LoopTimer，他们之间是对象桥接的。NSTimer注册到RunLoop后就会被RunLoop为其在重复的时间点注册号事件。RunLoop为了节约资源，并不会在非常准确的时间回调这个Timer。Timer有个属性叫Tolerance（宽容度），标示误差值。如果时间点被错过，会跳过去执行下一个时间点，不会延后执行。 CADisplayLink 是一个和屏幕刷新率一致的定时器，但原理比NSTimer更复杂，如果屏幕刷新中执行了很长的任务，中间就会被跳过去，那一帧就跳过去了，造成界面卡顿的感觉，Facebook开源的AsyncDisplayLink就是解决了界面刷新卡顿的问题，用到了RunLoop。
PerformSelecter
当调用NSObject的performSelecter方法时，内部会创建一个Timer放到当前线程的RunLoop中。如果没RunLoop，那么就不执行这个方法了。
关于GCD（这段看不懂暂时）
调用dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),block)时，libDispatch会向主线程RunLoop发送消息，RunLoop被唤醒之后取得block，在回调__CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__() 执行block，但是仅限于dispatch到主线程，dispatch到其他线程由libDispatch处理。
关于网络请求
CFSocket
CFNetwork ->ASIHttpRequest
NSURLConnection ->AFNetworking
NSURLSession ->AFNetworking2, Alamofire
NSURLConnection的工作过程：
使用NSURLConnection时，会传入Delegate，当调用了[connection start]，Delegate就会不停收到事件回调，实际上，start这个函数内部会获取CurrentRunLoop，然后在其的DefaultMode添加了4个Source0（需要手动触发）。CFMultiplexerSource是负责各种Delegate回调的，CFHTTPCookieStorage是处理各种Cookie的。
当开始传输网络时，NSURLConnection创建了两个新线程：com.apple.NSURLConnectionLoader 和 com.apple.CFSocket.private。其中CFSocket线程是处理底层socket连接的。NSURLConnectionLoader这个线程内部会使用RunLoop来接收底层socket事件，并通过之前添加的Source0通知到上层的Delegate。具体看图：
RunLoop的实际应用举例
AFNetworking
AFURLConnectionOperation 这个类基于NSURLConnection构建的，希望能在后台线程接收Delegate回调。为此AFNetworking单独创建了一个线程，并在线程中启动了一个RunLoop。RunLoop启动必须要有Source/Timer/Observer，所以在runLoop run之前创建了一个新的NSMachPort添加进去，保证不让RunLoop退出。 当需要这个后台线程执行任务时，AFNetworking调用[performSelector：onThread]将任务扔到后台线程RunLoop中。
AsyncDisplayKit
UI线程出现繁重的任务就会卡顿，任务通常分为：排版，绘制，UI对象操作。
排版包括计算视图大小，计算文本高度，重新计算子视图的排版等操作。
绘制包括文本绘制(例如CoreText)，图片绘制(例如预先解压),元素绘制(Quartz)等操作。
UI对象操作通常包括UIView/CALayer等UI对象的创建，设置属性和销毁。
排版和绘制可以扔到后台线程执行，最后UI操作只能在主线程执行。有时UI操作还需要依赖前面的操作结果(例如TextView创建时可能需要提前计算文本的大小)。ASDK做的，就是尽量把能放入后台的任务放入后台，不能的尽量推迟(比如视图的创建，属性的调整)。 ASDK创建了一个名为ASDisplayNode的对象，封装了UIView/CALayer，具有和UIView/CALyer相似的属性，比如frame，backgroundColor等。这些属性都可以在后台更改，通过Node操作这些属性，就可以把排版和绘制放到后台。但是总需要把这些属性同步到主线程的UIView/CALayer上。ASDK仿照QuartzCore/UIKit框架的模式，实现了一套类似界面更新机制：在主线程RunLoop中添加一个Observer，监听kCFRunLoopBeforeWaiting 和 kCFRunLoopExit 事件，在收到回调时，遍历所有之前放入队列的待处理任务时，处理同步属性的这些任务。
思路来源：ibireme大神 深入理解RunLoop
声明：都是对上面博客的引用，我自己的理解加上引用原博客的东西。
