Day8-RunLoop 构成与线程保活

一、RunLoop 的构成

RunLoop 是基于 CFRunLoopRef（Core Foundation 层）构建的，NSRunLoop 是其 Foundation 层的封装。核心组成如下：

1. RunLoop 对象

每条线程都有唯一的一个 RunLoop 对象（主线程默认创建，子线程需手动创建）。

2. RunLoopMode

RunLoop 在任一时刻只能运行在一种模式下。
常见模式：
- NSDefaultRunLoopMode
- UITrackingRunLoopMode
- NSRunLoopCommonModes

3. Source（事件源）

Source0：非基于 Port 的，如 performSelector:onThread:
Source1：基于 Port 的，如 GCD 主线程通信

4. Timer

NSTimer 和 CADisplayLink 都依赖 RunLoop

5. Observer（观察者）

监听 RunLoop 状态变化，如将要进入、即将处理事件、即将休眠等

6. Port

线程通信载体，配合 Source1 使用

二、RunLoop 与线程保活

1. 子线程默认行为

任务执行完即退出，因为没有 RunLoop。

2. 线程保活方式

- (void)startThread {
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithBlock:^{
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    }];
    [thread start];
}

3. 注意事项

run 会阻塞线程。
RunLoop 需要至少一个 Input Source 否则会立刻退出。

三、RunLoop 的实际应用（含示例）

1. 保持线程不退出

后台日志收集/解码任务中使用 RunLoop 保活线程。

2. 事件响应机制

如 Touch、Button 点击，通过 Source1 分发给主线程 RunLoop。

3. 定时器

NSTimer/CADisplayLink 依赖 RunLoop 触发。

4. GCD 主队列回调延迟

主线程卡顿时延迟执行，原因是 GCD 回调依赖 Source1。

5. UI 滚动与事件隔离

滚动 UIScrollView 时切换 Mode，暂停定时器触发。

6. AutoreleasePool 管理

RunLoop 每次循环自动创建/释放 pool，防止泄露。

7. 线程间通信

基于 Port 的消息传递，结合 Source1 实现。

四、RunLoop 实现原理

RunLoop 本质是一个基于事件循环的结构：

while (!stop) {
    __CFRunLoopDoObservers(kCFRunLoopEntry);
    __CFRunLoopDoTimers();
    __CFRunLoopDoSources0();
    mach_msg(); // 等待消息唤醒
    __CFRunLoopDoSources1();
    __CFRunLoopDoObservers(kCFRunLoopExit);
}

核心机制：

模块	说明
mach_port	底层通信机制
Source0	自定义事件
Source1	系统事件（如 GCD）
Timer	定时任务
Observer	状态监听
Mode	事件隔离与切换模式

Mode 与 Input Source 关系结构：

RunLoop
 ├── ModeA
 │    ├── Source0
 │    ├── Source1
 │    ├── Timer
 │    └── Observer
 └── ModeB
      ├── Source0
      └── ...

五、总结

分类	应用
UI交互	事件响应、触摸分发、主队列 GCD
多线程	线程保活、线程通信
性能优化	滚动时暂停动画
内存管理	自动释放池管理
动画处理	CADisplayLink 刷新帧率