iOS底层原理探索之 RunLoop 详解上一篇我们主要讲解了runloop的相关概念介绍，今天，我们从底层的角度，开

小知识，大挑战！本文正在参与“程序员必备小知识”创作活动。

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

上一篇我们主要讲解了runloop的相关概念介绍，今天，我们从底层的角度，开始深入剖析 RunLoop 的结构和实现原理。

RunLoop 的作用

Runloop 可以保持我们的程序持续的运行；
处理App中的各种事件（触摸，定时器，performSelect）；
节省CPU资源：该工作就工作，该休息就休息。

RunLoop 的数据结构

通过下符号断点，我们可以定位到 RunLoop 源码在 CoreFoundation 中。

打开 CoreFoundation 的源码：

底层是 do {} while () 循环实现

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

CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent(void) {
    CHECK_FOR_FORK();
    CFRunLoopRef rl = (CFRunLoopRef)_CFGetTSD(__CFTSDKeyRunLoop);
    if (rl) return rl;
    return _CFRunLoopGet0(pthread_self());
}

线程和runloop是一一对应的关系

CF_EXPORT CFRunLoopRef _CFRunLoopGet0(pthread_t t) {

    if (pthread_equal(t, kNilPthreadT)) {
        //主线程
        t = pthread_main_thread_np();
    }
    
    __CFLock(&loopsLock);
    if (!__CFRunLoops) {
        __CFUnlock(&loopsLock);
        
    CFMutableDictionaryRef dict = CFDictionaryCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, NULL, &kCFTypeDictionaryValueCallBacks);
        
        
    CFRunLoopRef mainLoop = __CFRunLoopCreate(pthread_main_thread_np());
        
    // 进行绑定 dict[@"pthread_main_thread_np"] = mainLoop
    CFDictionarySetValue(dict, pthreadPointer(pthread_main_thread_np()), mainLoop);
            
    ...
    
    if (!loop) {
    //    通过线程 创建 runloop
    CFRunLoopRef newLoop = __CFRunLoopCreate(t);
        __CFLock(&loopsLock);
        
    loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
    
    if (!loop) {
    
        //没有获取到就存储线程和runloop
        CFDictionarySetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t), newLoop);
        loop = newLoop;
    }
   
   ...
   
    return loop;
}

__CFRunLoop

runloop 包含多个 mode 和 item ；包含线程信息；

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;
};

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 下面运行的
UITrackingRunLoopMode : 界面跟踪 Mode，用于 ScrollView 追踪触摸滑动
UIInitializationRunLoopMode : 在刚启动 App 时进入的第一个 Mode，启动完后就不再使用
GSEventReceiveRunLoopMode : 接受系统事件的内部 Mode，通常用不到
kCFRunLoopCommonModes : 这是一个占位的 Mode，没有实际作用

__CFRunLoopMode

mode 包含多个_sources0、_sources1、_observers和_timers

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 */
};

也就是 items （_sources0、_sources1、_observers和_timers）依赖于 mode 在runloop 中执行。

今天看到一片很好的runloop文章，在这里分享给大家： www.cocoachina.com/articles/11…

iOS底层原理探索 之 RunLoop 详解