iOS底层 - Dispatch Source

这是我参与8月更文挑战的第12天，活动详情查看：8月更文挑战

写在前面： iOS底层原理探究是本人在平时的开发和学习中不断积累的一段进阶之
路的。 记录我的不断探索之旅，希望能有帮助到各位读者朋友。

目录如下：

以上内容的总结专栏

iOS 底层原理探索之阶段总结

细枝末节整理

iOS开发细节整理总结

前言

最近关于GCD的探索也要告一段落了，今天和大家一起学习下 Dispatch Source。和之前不一样的是，今天研究下这个 Dispatch Source 并且，用它来实现一个比 NSTimer 更准确的自定义Timer。好了，这就开始今天的内容吧！

Dispatch Source

Dispatch Source 是 BSD 系统内核惯有功能kqueue的包装，kqueue是在XNU内核中发生各种事件时，在应用程序编程方执行处理的技术。它的CPU负荷非常小，尽量不占用资源。kqueue可以说是应用程序处理XUN内核中发生的各种事件的方法中最优秀的一种。

当事件发生时，Dispatch Source 会在制定的 Dispatch Queue 中执行事件的处理。

Dispatch Source 的类型

typedef const struct dispatch_source_type_s *dispatch_source_type_t;

#define DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_ADD        自定义的事件，变量增加
#define DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_OR         自定义的事件，变量OR
#define DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_REPLACE    自定义的事件，变量Replace
#define DISPATCH_SOURCE_TYPE_MACH_SEND       MACH端口发送
#define DISPATCH_SOURCE_TYPE_MACH_RECV       MACH端口接收
#define DISPATCH_SOURCE_TYPE_MEMORYPRESSURE  内存报警
#define DISPATCH_SOURCE_TYPE_PROC            进程监听,如进程的退出、创建一个或更多的子线程、进程收到UNIX信号
#define DISPATCH_SOURCE_TYPE_READ            IO操作，如对文件的操作、socket操作的读响应
#define DISPATCH_SOURCE_TYPE_SIGNAL          接收到UNIX信号时响应
#define DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER           定时器
#define DISPATCH_SOURCE_TYPE_VNODE           文件状态监听，文件被删除、移动、重命名
#define DISPATCH_SOURCE_TYPE_WRITE           IO操作，如对文件的操作、socket操作的写响应

Dispatch Source 的使用

创建 Dispatch Source

创建一个新的分派源来监视低级系统对象和自动，以malatic方式向调度队列提交处理程序块以响应事件。
分派源不可重入。分派时收到的任何事件源被挂起或事件处理程序块当前正在执行时是在调派源恢复后还是在事件处理程序块已返回。
调度源是在非活动状态下创建的。在创建了来源和设置任何想要的属性(例如，处理程序，上下文等)，为了开始事件传递，必须调用dispatch_activate()。一旦源被激活，就调用dispatch_set_target_queue() 是不允许的(参见dispatch_activate()和dispatch_set_target_queue())。
出于向后兼容性的原因，dispatch_resume() 否则，挂起的源和调用有同样的效果 dispatch_activate()。对于新代码，最好使用dispatch_activate()。声明分派源的类型。一定是其中一个定义 dispatch_source_type_t常数。
要监视的底层系统句柄。这个论点的解释由类型参数中提供的常量决定。
指定所需事件的标志掩码。的解释此实参由类型形参中提供的常量决定。
事件处理程序块将提交到的调度队列。如果queue是DISPATCH_TARGET_QUEUE_DEFAULT，源将提交事件默认优先级全局队列的处理程序块。
新创建的分派源。如果传入的参数无效，则为NULL。

API_AVAILABLE(macos(10.6), ios(4.0))
DISPATCH_EXPORT DISPATCH_MALLOC DISPATCH_RETURNS_RETAINED DISPATCH_WARN_RESULT
DISPATCH_NOTHROW
dispatch_source_t
dispatch_source_create(dispatch_source_type_t type,
	uintptr_t handle,
	uintptr_t mask,
	dispatch_queue_t _Nullable queue);

设置事件处理器

为给定的分派源设置事件处理程序块。
要修改的调度源。在这个参数中传递NULL的结果是未定义的。
要提交到源目标队列的事件处理程序块。

API_AVAILABLE(macos(10.6), ios(4.0))
DISPATCH_EXPORT DISPATCH_NONNULL1 DISPATCH_NOTHROW
void
dispatch_source_set_event_handler(dispatch_source_t source,
	dispatch_block_t _Nullable handler);

源事件设置数据

将数据合并到类型为DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_ADD的分派源中，DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_OR或DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_REPLACE,并将其事件处理程序块提交给目标队列。
在这个参数中传递NULL的结果是未定义的
要使用逻辑OR或ADD与挂起数据合并的值由分派源类型指定。值为零没有影响并且不会导致事件处理程序块的提交。

API_AVAILABLE(macos(10.6), ios(4.0))
DISPATCH_EXPORT DISPATCH_NONNULL_ALL DISPATCH_NOTHROW
void
dispatch_source_merge_data(dispatch_source_t source, uintptr_t value);

获取源事件数据

返回分派源的挂起数据
此函数打算从事件处理程序块中调用。在事件处理程序回调之外调用此函数的结果是未定义的。在这个参数中传递NULL的结果是未定义的。返回值应该根据分派的类型来解释来源，并可能是下列之一：

 *  DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_ADD:        application defined data
 *  DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_OR:         application defined data
 *  DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_REPLACE:    application defined data
 *  DISPATCH_SOURCE_TYPE_MACH_SEND:       dispatch_source_mach_send_flags_t
 *  DISPATCH_SOURCE_TYPE_MACH_RECV:       dispatch_source_mach_recv_flags_t
 *  DISPATCH_SOURCE_TYPE_MEMORYPRESSURE   dispatch_source_memorypressure_flags_t
 *  DISPATCH_SOURCE_TYPE_PROC:            dispatch_source_proc_flags_t
 *  DISPATCH_SOURCE_TYPE_READ:            estimated bytes available to read
 *  DISPATCH_SOURCE_TYPE_SIGNAL:          number of signals delivered since
 *                                            the last handler invocation
 *  DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER:           number of times the timer has fired
 *                                            since the last handler invocation
 *  DISPATCH_SOURCE_TYPE_VNODE:        dispatch_source_vnode_flags_t
 *  DISPATCH_SOURCE_TYPE_WRITE:           estimated buffer space available

API_AVAILABLE(macos(10.6), ios(4.0))
DISPATCH_EXPORT DISPATCH_NONNULL_ALL DISPATCH_WARN_RESULT DISPATCH_PURE
DISPATCH_NOTHROW
uintptr_t
dispatch_source_get_data(dispatch_source_t source);

继续

恢复对分派对象的块调用。
分派对象可以用dispatch_suspend()挂起，它会递增内部暂停计数。Dispatch_resume()是相反的操作，并消耗暂停计数。当最后一次挂起计数被消耗时，与该对象关联的块将再次被调用。
出于向后兼容性的原因，dispatch_resume()在非激活和非激活状态下否则，挂起的分派源对象具有与调用相同的效果 dispatch_activate()。对于新代码，最好使用dispatch_activate()。
如果指定的对象挂起计数为零且不是非活动的源，此函数将导致断言和流程终止。
要恢复的对象。在这个参数中传递NULL的结果是未定义的。

API_AVAILABLE(macos(10.6), ios(4.0))
DISPATCH_EXPORT DISPATCH_NONNULL_ALL DISPATCH_NOTHROW
void
dispatch_resume(dispatch_object_t object);

挂起

暂停对分派对象上的块的调用。
挂起的对象将不会调用与它关联的任何块。对象的挂起将发生在关联的任何运行块之后对象完成。
dispatch_suspend()的调用必须与调用平衡dispatch_resume()。
被悬挂的物体。在这个参数中传递NULL的结果是未定义的。

API_AVAILABLE(macos(10.6), ios(4.0))
DISPATCH_EXPORT DISPATCH_NONNULL_ALL DISPATCH_NOTHROW
void
dispatch_suspend(dispatch_object_t object);

取消

异步地取消分派源，防止任何进一步调用事件处理程序块的。
取消将阻止对事件处理程序块的任何进一步调用指定的分派源，但不中断事件处理程序正在进行中的区块的时候，取消处理程序被提交到源的目标队列源的事件处理程序已经完成，表明现在可以安全关闭了源的句柄(例如文件描述符或Mach端口)。
要取消的调度源。在这个参数中传递NULL的结果是未定义的。

API_AVAILABLE(macos(10.6), ios(4.0))
DISPATCH_EXPORT DISPATCH_NONNULL_ALL DISPATCH_NOTHROW
void
dispatch_source_cancel(dispatch_source_t source);

自定义Timer

Dispatch Source 的使用大致就是上面的流程，下面我们自己实现一个计时器（每秒触发一次）。

定义一个block，用来定义我们在一秒计时到的时候，执行的任务。

typedef void(^task)(void);

定义两个方法：

/// 添加要执行的任务 每秒回调一次
- (void)executeTask:(task)task;

/// 开启 或 暂停 计时
- (void)starOrPause;

自定义一个dispatch_source_t：

    //自定义串行队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.monkey.timer", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    //定时器模式
    dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
    //每秒触发
    dispatch_source_set_timer(timer, dispatch_walltime(NULL, 0), NSEC_PER_SEC * 1, 0);

实现开启或暂停方法：

if (!self.isRefreshing) {
    // 不在进行计 - 就 开始计时
        
    dispatch_resume(self.timer);
    self.isRefreshing = YES;
    NSLog(@"开始");
}else {
    //正在计时 - 就 挂起
        
    dispatch_suspend(self.timer);
    self.isRefreshing = NO;
    NSLog(@"挂起");
}

实现添加任务：

dispatch_source_set_event_handler(self.timer, task);

这样，计时器就写好了。