RunLoop的事件队列

每次运行RunLoop, 线程中的RunLoop会自动处理线程中的任务, 并且通知观察者, 汇报当前的状态, 顺序如下
1. 通知观察者RunLoop已经启动
2. 通知观察者任何即将要开启的定时器
3. 通知观察者任何即将要启动的非基于端口的事件源
4. 启动任何准备好的非基于端口的事件源
5. 如果基于端口的事件源准备好并处于等待状态, 就立即启动, 并且进入步骤9
6. 通知观察者线程即将进入休眠
7. 将线程置于休眠状态, 直至以下事件的发生
  - 某一事件到达基于端口的源事件
  - 定时器启动
  - RunLoop设置的事件已经超时
  - RunLoop被显式唤醒
8. 通知观察者线程即将被唤醒
9. 处理事件
  - 如果用户定义的定时器启动, 处理定时器事件并且重启RunLoop, 然后进入步骤2
  - 如果输入源启动, 传递响应的信息
  - 如果RunLoop被现实唤醒, 并且事件还没超时, 重启RunLoop, 进入步骤2
10. 通知观察者RunLoop结束

代码解释

 // 用DefaultMode启动
 void CFRunLoopRun(void) {
     CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
 }
   
 // 用指定的Mode启动，允许设置RunLoop超时时间
 int CFRunLoopRunInMode(CFStringRef modeName, CFTimeInterval seconds, Boolean stopAfterHandle) {
     return CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), modeName, seconds, returnAfterSourceHandled);
 }
   
 // RunLoop的实现
 int CFRunLoopRunSpecific(runloop, modeName, seconds, stopAfterHandle) {
      
     // 首先根据modeName找到对应mode
     CFRunLoopModeRef currentMode = __CFRunLoopFindMode(runloop, modeName, false);
     // 如果mode里没有source/timer/observer, 直接返回。
     if (__CFRunLoopModeIsEmpty(currentMode)) return;
      
     // 1. 通知 Observers: RunLoop 即将进入 loop。
     __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopEntry);
      
     // 内部函数，进入loop
     __CFRunLoopRun(runloop, currentMode, seconds, returnAfterSourceHandled) {
          
         Boolean sourceHandledThisLoop = NO;
         int retVal = 0;
         do {
   
             // 2. 通知 Observers: RunLoop 即将触发 Timer 回调。
             __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeTimers);
             // 3. 通知 Observers: RunLoop 即将触发 Source0 (非port) 回调。
             __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeSources);
             // 执行被加入的block
             __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
              
             // 4. RunLoop 触发 Source0 (非port) 回调。
             sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSources0(runloop, currentMode, stopAfterHandle);
             // 执行被加入的block
             __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
   
             // 5. 如果有 Source1 (基于port) 处于 ready 状态，直接处理这个 Source1 然后跳转去处理消息。
             if (__Source0DidDispatchPortLastTime) {
                 Boolean hasMsg = __CFRunLoopServiceMachPort(dispatchPort, &msg)
                 if (hasMsg) goto handle_msg;
             }
              
             // 通知 Observers: RunLoop 的线程即将进入休眠(sleep)。
             if (!sourceHandledThisLoop) {
                 __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopBeforeWaiting);
             }
              
             // 7. 调用 mach_msg 等待接受 mach_port 的消息。线程将进入休眠, 直到被下面某一个事件唤醒。
             // ? 一个基于 port 的Source 的事件。
             // ? 一个 Timer 到时间了
             // ? RunLoop 自身的超时时间到了
             // ? 被其他什么调用者手动唤醒
             __CFRunLoopServiceMachPort(waitSet, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort) {
                 mach_msg(msg, MACH_RCV_MSG, port); // thread wait for receive msg
             }
   
             // 8. 通知 Observers: RunLoop 的线程刚刚被唤醒了。
             __CFRunLoopDoObservers(runloop, currentMode, kCFRunLoopAfterWaiting);
              
             // 收到消息，处理消息。
             handle_msg:
   
             // 9.1 如果一个 Timer 到时间了，触发这个Timer的回调。
             if (msg_is_timer) {
                 __CFRunLoopDoTimers(runloop, currentMode, mach_absolute_time())
             } 
   
             // 9.2 如果有dispatch到main_queue的block，执行block。
             else if (msg_is_dispatch) {
                 __CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__(msg);
             } 
   
             // 9.3 如果一个 Source1 (基于port) 发出事件了，处理这个事件
             else {
                 CFRunLoopSourceRef source1 = __CFRunLoopModeFindSourceForMachPort(runloop, currentMode, livePort);
                 sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSource1(runloop, currentMode, source1, msg);
                 if (sourceHandledThisLoop) {
                     mach_msg(reply, MACH_SEND_MSG, reply);
                 }
             }
              
             // 执行加入到Loop的block
             __CFRunLoopDoBlocks(runloop, currentMode);
              
             if (sourceHandledThisLoop && stopAfterHandle) {
                 // 进入loop时参数说处理完事件就返回。
                 retVal = kCFRunLoopRunHandledSource;
             } else if (timeout) {
                 // 超出传入参数标记的超时时间了
                 retVal = kCFRunLoopRunTimedOut;
             } else if (__CFRunLoopIsStopped(runloop)) {
                 // 被外部调用者强制停止了
                 retVal = kCFRunLoopRunStopped;
             } else if (__CFRunLoopModeIsEmpty(runloop, currentMode)) {
                 // source/timer/observer一个都没有了
                 retVal = kCFRunLoopRunFinished;
             }
              
             // 如果没超时，mode里没空，loop也没被停止，那继续loop。
         } while (retVal == 0);
     }
      
     // 10. 通知 Observers: RunLoop 即将退出。
     __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopExit);
 }

图解

322CEF6D-7766-4EE3-9169-40D5F564CDD1.png
RunLoop的一般应用
- NSTimer和GCD定时器
- PerformSelector: afterDelay
  - 当调用这个方法的时候, 实际内部会创建一个Timer并且添加到当前的RunLoop中, 如果当前线程没有RunLoop, 这个方法也就会失效
- 在子线程中开启一个RunLoop, 做为常驻线程
- 自动释放池
- 手势识别等等