RunLoop

RunLoop是什么

RunLoop是OC的一种循环机制，为了保证线程执行完一次任务后不退出，并且可以随时接收用户和系统事件，可以说 它就是一种死循环，让线程有事可做，不被回收。

在操作系统中，都有loop机制，只是在iOS中被称作RunLoop.

RunLoop的创建

苹果并不允许开发者创建RunLoop，而是把创建RunLoop的代码封装在了获取RunLoop的函数中，在Foundation层面就是[NSRunLoop currentRunLoop] [NSRunLoop mainRunLoop]这两句代码。
在CoreFoundation层面是CFRunLoopGetCurrent() CFRunLoopGetMain()这两句代码。

在看一些博客时，发现有的开发者认为RunLoop是跟随线程的产生而创建的，这其实是不正确的。

NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithBlock:^{
    }];    
[thread start];

上面的代码开启了一个线程，但此时没有创建线程对应的RunLoop。并且thread执行完任务后会被回收。

NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithBlock:^{
        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    }];
[thread start];

只有我们获取到RunLoop并run后，这个线程才有对应的RunLoop.并保证线程不被回收，可以持续接受任务。

在CFRunLoop的源码中，我们可以看到下面这三个函数（简化后），可以印证这一结论：

//全局字典，{pthread_t：CFRunLoopRef}
static CFMutableDictionaryRef __CFRunLoops = NULL;
//访问字典时的锁
static CFLock_t loopsLock = CFLockInit;

CF_EXPORT CFRunLoopRef _CFRunLoopGet0(pthread_t t) {
//首次访问时，初始化字典 并创建主线程的RunLoop,并存到字典中
    __CFLock(&loopsLock);
    if (!__CFRunLoops) {
        __CFUnlock(&loopsLock);
        //创建字典
    CFMutableDictionaryRef dict = CFDictionaryCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, NULL, &kCFTypeDictionaryValueCallBacks);
    //创建主线程RunLoop
    CFRunLoopRef mainLoop = __CFRunLoopCreate(pthread_main_thread_np());
    //将主线程RunLoop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);
    }
    //在字典中获取某个线程的RunLoop
    CFRunLoopRef loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
    __CFUnlock(&loopsLock);
    if (!loop) {
    //获取不到 再进行创建
    loop = __CFRunLoopCreate(t);
    }
   
   //注册回调，线程被destructor后，回收RunLoop
    _CFSetTSD(__CFTSDKeyRunLoopCntr, (void *)(PTHREAD_DESTRUCTOR_ITERATIONS-1), (void (*)(void *))__CFFinalizeRunLoop);

    return loop;
}

CFRunLoopRef CFRunLoopGetMain(void) {
    //调上面的函数
    return _CFRunLoopGet0(pthread_main_thread_np());
}

CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent(void) {
    //调上面的函数
    return _CFRunLoopGet0(pthread_self());
}

RunLoop的Mode

RunLoop必须运行在一种mode下，要想切换mode 必须退出后，切换mode再进入。
系统默认注册了5个mode

1. NSRunLoopDefaultMode: App的默认Mode，通常主线程是在这个 Mode下运行的。
2. 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。
3. 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。
4: GSEventReceiveRunLoopMode: 接受系统事件的内部Mode，通常用不到。
5: NSRunLoopCommonModes: 这是一个Mode集合，包含了NSRunLoopDefaultMode和UITrackingRunLoopMode

常用的有1、2、5三种mode。

在使用timer时，我们可能遇到这样的问题：

NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
        static NSInteger num = 0;
        NSLog(@"---%zd---", num++);
    }];

定时器并不会启动，这是因为没有将其加入RunLoop中。

[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];

将其加入RunLoop并制定mode后，定时器可以正常执行。

但是在滚动ScrollView时，定时器会暂停。这是因为在有UI渲染时，RunLoop由NSRunLoopDefaultMode切换到了UITrackingRunLoopMode，而我们只把定时器加到了NSRunLoopDefaultMode下，所以在UITrackingRunLoopMode下会暂停。我们可以将timer再加入到UIMode下：

NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
        static NSInteger num = 0;
        NSLog(@"---%zd---", num++);
    }];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:UITrackingRunLoopMode];

苹果提供了一个CommonMode，让我们完成这种操作。可以把以上两句代码合并成一句：

[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];