虽然同样是老生常谈的问题,但RunLoop真的很重要。
推荐两篇比较好的文章:
这两篇文章总结的很详细,我这里权当笔记记录而已。
RunLoop简介
我们知道,如果使用Xcode创建的是命令行项目,一般会在main函数运行完就会结束,而创建的iOS项目,就会一直运行,下面来比较一下两个main函数有何不同
命令行项目:
int main(int argc, const char * argv[]) {
@autoreleasepool {
}
return 0;
}
而iOS项目的main函数是:
int main(int argc, char * argv[]) {
@autoreleasepool {
return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));
}
}
可以看出,多的就是UIApplicationMain,
其实UIApplicationMain代码逻辑大概这样:
int main(){
@autoreleasepool{
int retVal = 0;
do{
//睡眠中等待消息
int message = sleep_and_wait();
//处理消息
retVal = process_message(message);
}while(0 == retVal);
return 0;
}
}
UIApplicationMain函数内部帮我们开启了主线程的RunLoop。
一般来讲,一个线程一次只能执行一个任务,执行完成后线程就会退出。如果我们需要一个机制,让线程能随时处理事件但并不退出,这种模型通常被称作 Event Loop。 iOS里的RunLoop也是。
实现这种模型的关键点在于:如何管理事件/消息,如何让线程在没有处理消息时休眠以避免资源占用、在有消息到来时立刻被唤醒。
RunLoop实际上是一个对象,这个对象在循环中用来处理程序运行过程中出现的各种事件(比如说触摸事件、UI刷新事件、定时器事件、Selector事件),从而保持程序的持续运行;而且在没有事件处理的时候,会进入睡眠模式,从而节省CPU资源,提高程序性能。
苹果官方给出的RunLoop模型图:
RunLoop就是线程中的一个循环,RunLoop在循环中会不断检测,通过Input sources(输入源)和Timer sources(定时源)两种来源等待接受事件;然后对接受到的事件通知线程进行处理,并在没有事件的时候进行休息。
Runloop源码分析
下面我们来看看源码
iOS中有两套API来访问和使用Runloop :
Foundation: NSRunLoop
Core Foundation : CFRunLoopRef
我们主要看Core Foundation中的源码
Runloop的结构
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; //当前Mode
CFMutableSetRef _modes; //所有mode的集合
struct _block_item *_blocks_head;
struct _block_item *_blocks_tail;
CFAbsoluteTime _runTime;
CFAbsoluteTime _sleepTime;
CFTypeRef _counterpart;
};
再看看mode类型的CFRunLoopModeRef
CFRunLoopModeRef 其实是指向__CFRunLoopMode结构体的指针:
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 */
};
主要查看以下成员变量
CFMutableSetRef _sources0;
CFMutableSetRef _sources1;
CFMutableArrayRef _observers;
CFMutableArrayRef _timers;
通过上面分析我们知道:
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。
先来看一张表示:
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)。
系统默认注册了5个Mode:
kCFRunLoopDefaultMode: App的默认 Mode,通常主线程是在这个 Mode 下运行的。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。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: 接受系统事件的内部 Mode,通常用不到。kCFRunLoopCommonModes: 伪模式,这是一个占位的 Mode,没有实际作用。
RunLoop相关类
Core Foundation框架下关于RunLoop的5个类:
- 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
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
- Foundation
[NSRunLoop currentRunLoop]; // 获得当前线程的RunLoop对象[NSRunLoop mainRunLoop]; // 获得主线程的RunLoop对象
看看CFRunLoopGetCurrent :
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);
// 创建一个dict
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;
}
线程和 RunLoop 之间是一一对应的,其关系是保存在一个 Dictionary 里。所以我们创建子线程RunLoop时,只需在子线程中获取当前线程的RunLoop对象即可[NSRunLoop currentRunLoop];
如果不获取,那子线程就不会创建与之相关联的RunLoop,并且只能在一个线程的内部获取其 RunLoop [NSRunLoop currentRunLoop];
方法调用时,会先看一下字典里有没有存子线程相对用的RunLoop,如果有则直接返回RunLoop,如果没有则会创建一个,并将与之对应的子线程存入字典中。当线程结束时,RunLoop会被销毁。
RunLoop的运行
RunLoop创建完成之后,再看看如何运行的?
CFRunLoopRun()
void CFRunLoopRun(void) { /* DOES CALLOUT */
int32_t result;
do {
result = CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
CHECK_FOR_FORK();
} while (kCFRunLoopRunStopped != result && kCFRunLoopRunFinished != result);
}
供外部调用的公开的CFRunLoopRun方法,其内部会调用CFRunLoopRunSpecific
SInt32 CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopRef rl, CFStringRef modeName, CFTimeInterval seconds, Boolean returnAfterSourceHandled) { /* DOES CALLOUT */
CHECK_FOR_FORK();
if (__CFRunLoopIsDeallocating(rl)) return kCFRunLoopRunFinished;
__CFRunLoopLock(rl);
CFRunLoopModeRef currentMode = __CFRunLoopFindMode(rl, modeName, false);
if (NULL == currentMode || __CFRunLoopModeIsEmpty(rl, currentMode, rl->_currentMode)) {
Boolean did = false;
if (currentMode) __CFRunLoopModeUnlock(currentMode);
__CFRunLoopUnlock(rl);
return did ? kCFRunLoopRunHandledSource : kCFRunLoopRunFinished;
}
volatile _per_run_data *previousPerRun = __CFRunLoopPushPerRunData(rl);
CFRunLoopModeRef previousMode = rl->_currentMode;
rl->_currentMode = currentMode;
int32_t result = kCFRunLoopRunFinished;
// 通知Observers : 进入Loop
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);
__CFRunLoopModeUnlock(currentMode);
__CFRunLoopPopPerRunData(rl, previousPerRun);
rl->_currentMode = previousMode;
__CFRunLoopUnlock(rl);
return result;
}
下面就针对看看__CFRunLoopRun:
不过先介绍一下几种状态:
/* Run Loop Observer Activities */
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), // 即将进入
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 // 监听全部状态改变
};
__CFRunLoopRun精简后:
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;
}
上面的代码就是RunLoop的运行过程
下面图解一下:
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。
具体的顺序如下:
- 通知观察者RunLoop已经启动
- 通知观察者即将要开始的定时器
- 通知观察者任何即将启动的非基于端口的源
- 启动任何准备好的非基于端口的源
- 如果基于端口的源准备好并处于等待状态,立即启动;并进入步骤9
- 通知观察者线程进入休眠状态
- 将线程置于休眠知道任一下面的事件发生:
- 某一事件到达基于端口的源
- 定时器启动
- RunLoop设置的时间已经超时
- RunLoop被显示唤醒
- 通知观察者线程将被唤醒
- 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
- 通知观察者RunLoop结束。
补充一下:
Source0:- 触摸事件处理
performSelector: onThread:
Source1:- 基于
port的线程通信 - 系统事件捕捉
- 基于
Timers:NSTimerperformSelector:withObject:afterDelay:
Observers:- 用于监听
RunLoop的状态 - UI刷新(BeforeWaiting)
Autoreleasepool(BeforeWaiting)
- 用于监听
runloop的应用
定时器(解决NSTimer在滑动时停止工作的问题)
我们肯定遇到这种情况,当界面滚动或有可滚动的控件正在滚动的时候,NSTimer会暂停,但当不滚动时,NSTimer又继续工作了。
原因:
- 当我们不做任何操作的时候,
RunLoop处于NSDefaultRunLoopMode下。 - 当我们滚动的时候,
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NSTimer就不工作了。
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在不做操作和滚动时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];
关于NSTimer补充一下:
[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];
NSTimer 其实就是 CFRunLoopTimerRef,他们之间是 toll-free bridged 的。一个 NSTimer 注册到 RunLoop 后,RunLoop 会为其重复的时间点注册好事件。例如 10:00, 10:10, 10:20 这几个时间点。RunLoop为了节省资源,并不会在非常准确的时间点回调这个Timer。Timer 有个属性叫做 Tolerance (宽容度),标示了当时间点到后,容许有多少最大误差。
如果某个时间点被错过了,例如执行了一个很长的任务,则那个时间点的回调也会跳过去,不会延后执行。就比如等公交,如果 10:10 时我忙着玩手机错过了那个点的公交,那我只能等 10:20 这一趟了。
CADisplayLink 是一个和屏幕刷新率一致的定时器(但实际实现原理更复杂,和 NSTimer 并不一样,其内部实际是操作了一个 Source)。如果在两次屏幕刷新之间执行了一个长任务,那其中就会有一帧被跳过去(和 NSTimer 相似),造成界面卡顿的感觉。在快速滑动TableView时,即使一帧的卡顿也会让用户有所察觉。Facebook 开源的 AsyncDisplayLink 就是为了解决界面卡顿的问题,其内部也用到了 RunLoop。
控制线程生命周期(线程保活)
我们在开发应用程序的过程中,如果后台操作特别频繁,经常会在子线程做一些耗时操作(下载文件、后台播放音乐等),我们最好能让这条线程永远常驻内存。
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 创建线程,并调用run1方法执行任务
self.thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run1) object:nil];
// 开启线程
[self.thread start];
}
- (void) run1
{
// 这里写任务
NSLog(@"----run1-----");
// 添加下边两句代码,就可以开启RunLoop,之后self.thread就变成了常驻线程,可随时添加任务,并交于RunLoop处理
[[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];
// 测试是否开启了RunLoop,如果开启RunLoop,则来不了这里,因为RunLoop开启了循环。
NSLog(@"未开启RunLoop");
}
运行之后发现打印了——run1——-,而未开启RunLoop则未打印。
这时,我们就开启了一条常驻线程,下边我们来试着添加其他任务,除了之前创建的时候调用了run1方法,我们另外在点击的时候调用run2方法。
那么,我们在touchesBegan中调用PerformSelector,从而实现在点击屏幕的时候调用run2方法。具体代码如下:
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
// 利用performSelector,在self.thread的线程中调用run2方法执行任务
[self performSelector:@selector(run2) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}
- (void) run2
{
NSLog(@"----run2------");
}
经过运行测试,除了之前打印的 ——run1——-,每当我们点击屏幕,都能调用 ——run2———。
说到这里,肯定要提AFNetworking 2.X和 3.X,线程常驻问题
2.X常驻线程,用来并发请求,和处理数据回调;避免多个网络请求的线程开销(不用开辟一个线程,就保活一条线程);
+ (void)networkRequestThreadEntryPoint:(id)__unused object {
@autoreleasepool {
[[NSThread currentThread] setName:@"AFNetworking"];
NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
[runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[runLoop run];
}
}
+ (NSThread *)networkRequestThread {
static NSThread *_networkRequestThread = nil;
static dispatch_once_t oncePredicate;
dispatch_once(&oncePredicate, ^{
_networkRequestThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(networkRequestThreadEntryPoint:) object:nil];
[_networkRequestThread start];
});
return _networkRequestThread;
}
而3.X不需要常驻线程?
因为
NSURLSession可以指定回调delegateQueue,NSURLConnection而不行;
NSURLConnection的一大痛点就是:发起请求后,而需要一直处于等待回调的状态。而3.0后
NSURLSession解决的这个问题;NSURLSession发起的请求,不再需要在当前线程进行回调,可以指定回调的delegateQueue,这样就不用为了等待代理回调方法而保活线程了。
ImageView推迟显示
有时候,我们会遇到这种情况:
当界面中含有UITableView,而且每个UITableViewCell里边都有图片。这时候当我们滚动UITableView的时候,如果有一堆的图片需要显示,那么可能会出现卡顿的现象。
这时候,我们应该推迟图片的显示,也就是ImageView推迟显示图片。有两种方法:
-
因为
UITableView继承自UIScrollView,所以我们可以通过监听UIScrollView的滚动,实现UIScrollView相关delegate即可。 -
利用
performSelector设置当前线程的RunLoop的运行模式 利用performSelector方法为UIImageView调用setImage:方法,并利用inModes将其设置为RunLoop下NSDefaultRunLoopMode运行模式。代码如下:
[self.imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"tupian"] afterDelay:2.0 inModes:NSDefaultRunLoopMode];
自动释放池
Timer和Source也是一些变量,需要占用一部分存储空间,所以要释放掉,如果不释放掉,就会一直积累,占用的内存也就越来越大,这显然不是我们想要的。
那么什么时候释放,怎么释放呢?
RunLoop内部有一个自动释放池,当RunLoop开启时,就会自动创建一个自动释放池,当RunLoop在休息之前会释放掉自动释放池的东西,然后重新创建一个新的空的自动释放池,当RunLoop被唤醒重新开始跑圈时,Timer,Source等新的事件就会放到新的自动释放池中,当RunLoop退出的时候也会被释放。 注意:只有主线程的RunLoop会默认启动。也就意味着会自动创建自动释放池,子线程需要在线程调度方法中手动添加自动释放池。
App启动后,苹果在主线程 RunLoop 里注册了两个 Observer,其回调都是_wrapRunLoopWithAutoreleasePoolHandler()。
第一个 Observer 监视的事件是 Entry(即将进入Loop),其回调内会调用 _objc_autoreleasePoolPush() 创建自动释放池。其 order 是-2147483647,优先级最高,保证创建释放池发生在其他所有回调之前。
第二个 Observer 监视了两个事件: BeforeWaiting(准备进入休眠) 时调用_objc_autoreleasePoolPop() 和 _objc_autoreleasePoolPush() 释放旧的池并创建新池;Exit(即将退出Loop) 时调用 _objc_autoreleasePoolPop() 来释放自动释放池。这个 Observer 的 order 是 2147483647,优先级最低,保证其释放池子发生在其他所有回调之后。
在主线程执行的代码,通常是写在诸如事件回调、Timer回调内的。这些回调会被 RunLoop 创建好的 AutoreleasePool 环绕着,所以不会出现内存泄漏,开发者也不必显示创建 Pool 了。
performSelector
当调用 NSObject 的 performSelecter:afterDelay: 后,实际上其内部会创建一个 Timer 并添加到当前线程的 RunLoop 中。所以如果当前线程没有 RunLoop,则这个方法会失效。
当调用 performSelector:onThread: 时,实际上其会创建一个 Timer 加到对应的线程去,同样的,如果对应线程没有 RunLoop 该方法也会失效。
监控应用卡顿
卡顿是主线程上任务耗时过长导致的,那么我们就需要去监听主线程。而线程的消息事件是依赖于runLoop的,那么我们就需要去监听主线程对应的runLoop的状态。
卡顿即线程受阻,runLoop处于什么状态我们就可以认定为线程受阻呢?
1.runLoop进入睡眠前方法执行时间过长而导致无法进入睡眠
2.runLoop被唤醒后接受消息时间过长而无法进入下一步
所以kCFRunLoopBeforeSources和kCFRunLoopAfterWaiting这两个状态是需要监听的。
实现:
我们需要创建一个runLoop观察者,然后将此观察者添加到主线程对应的runLoop的common模式下,同时创建一个子线程用来定时监听主线程的runLoop状态。
可以设置一个时间阀值,如果超过了这个阀值就认定为卡顿。
大致如下:
//创建子线程监控
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
//子线程开启一个持续的 loop 用来进行监控
while (YES) {
long semaphoreWait = dispatch_semaphore_wait(dispatchSemaphore, dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 2 * NSEC_PER_SEC));
if (semaphoreWait != 0) {
if (!runLoopObserver) {
timeoutCount = 0;
dispatchSemaphore = 0;
runLoopActivity = 0;
return;
}
//BeforeSources 和 AfterWaiting 这两个状态能够检测到是否卡顿
if (runLoopActivity == kCFRunLoopBeforeSources || runLoopActivity == kCFRunLoopAfterWaiting) {
//将堆栈信息上报服务器的代码放到这里
} //end activity
}// end semaphore wait
timeoutCount = 0;
}// end while
});
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