CFRunLoopObserver 是深入 iOS 性能底层的“探针”。通过监听 RunLoop 的状态切换,可以实现许多在普通业务层无法完成的系统级优化。
以下是 Observer 的四大高级应用场景:
1. 实时卡顿检测 (Lag Monitor)
正如我们之前讨论的,这是 Observer 最经典的应用。
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原理:在子线程监控主线程的状态。如果主线程在
BeforeSources和AfterWaiting之间停留时间过长(通常设定为 16ms 或针对掉帧容忍度设为 200ms),则判定为卡顿。 -
高级技巧:
- 堆栈聚合:当检测到卡顿,立即抓取所有线程堆栈,并根据函数符号进行聚合,直接定位出是哪个 C 函数或 OC 方法在拖慢速度。
- 判定阈值动态化:在低端机和高端机上设置不同的阈值。
2. 界面流畅度 (FPS) 优化:空闲任务分发
如果你有大量的计算任务或耗时的 UI 设置(如设置圆角、复杂的文本计算),直接放在 cellForRowAtIndexPath 会导致滑动卡顿。
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原理:监听
kCFRunLoopBeforeWaiting(即将进入休眠)。 -
策略:
- 创建一个任务队列。
- 当 Observer 告知 RunLoop 即将空闲时,每次只从队列中取出一个小任务执行。
- 执行完一个后手动唤醒 RunLoop,让它检查是否有更高优先级的触摸事件。
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效果:将原本集中的计算压力“化整为零”,分散到多个 RunLoop 的间隙中,确保每一帧都能在 16ms 内完成。
3. AutoreleasePool 的内存精细化管理
App 运行时的自动释放池其实就是靠 Observer 维护的。
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Entry (
kCFRunLoopEntry) :创建一个AutoreleasePool。 -
BeforeWaiting (
kCFRunLoopBeforeWaiting) :- 销毁旧的池子(触发内部所有对象的
release)。 - 立即创建一个新的池子。
- 销毁旧的池子(触发内部所有对象的
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Exit (
kCFRunLoopExit) :销毁最后的池子。
高级应用:你可以模仿这一机制,在自己的后台线程中通过 Observer 确保长生命周期的线程不会因为 Autorelease 对象的堆积而导致内存激增。
4. 延迟执行与 UI 状态同步
有些任务我们希望在“所有 UI 修改都已生效”后执行,但又不希望放在下一个 dispatch_async。
- 场景:比如你想在视图已经 layout 完成并渲染在屏幕后,立即开始一个复杂的动画。
- 做法:注册一个
BeforeWaiting的 Observer,并在回调中执行任务。因为系统底层的渲染服务(Core Animation)也处于这个阶段,你可以通过控制 Observer 的 优先级 (Order) ,让自己在渲染逻辑之前或之后介入。
总结:Observer 监控点对照表
| 优化目标 | 监听状态 (Activity) | 介入目的 |
|---|---|---|
| 卡顿/ANR 监控 | AfterWaiting / BeforeSources | 计算任务处理时间。 |
| 异步渲染分发 | BeforeWaiting | 在线程即将休息时处理低优先级任务。 |
| 内存池释放 | BeforeWaiting | 批量释放局部变量,降低内存水位。 |
| 启动性能分析 | Entry / Exit | 统计 App 启动后首个 Loop 的耗时。 |
⚠️ 注意事项
- 优先级 (Order) :注册时有一个
order参数。通常系统组件(如 CA 渲染)使用的是0。如果你要做性能监控,建议order设置得尽量大(如LONG_MAX),确保你是最后离开的;如果你要做预处理,则设置得小一些。 - 开销:Observer 的回调非常频繁。不要在回调函数里写耗时逻辑,否则监控器本身就会变成卡顿源。