NSRunLoop的退出方式

Dear 丶 2023-10-17 14:43 94阅读 0赞

1.启动RunLoop

通过\[NSRunLoop currentRunLoop\]或者CFRunLoopGetCurrent()方式可以获取当前线程的runloop。根据苹果文档，启动一个runloop有以下三种方法：

> \- (void)run; 
> 
> \- (void)runUntilDate:(NSDate \*)limitDate；
> 
> \- (void)runMode:(NSString \*)mode beforeDate:(NSDate \*)limitDate;

这三种方式无论通过哪一种方式启动runloop，如果没有一个输入源或者timer附加于runloop上，runloop就会立刻退出。

(1) 使用第一种启动方式，runloop会一直运行下去，在此期间会处理来自输入源的数据，并且会在NSDefaultRunLoopMode模式下重复调用runMode:beforeDate:方法；

(2) 使用第二种启动方式，可以设置超时时间，在超时时间到达之前，runloop会一直运行，在此期间runloop会处理来自输入源的数据，并且也会在NSDefaultRunLoopMode模式下重复调用runMode:beforeDate:方法；

(3) 使用第三种启动方式，runloop会运行一次，超时时间到达或者第一个input source被处理，则runloop就会退出。

查看苹果文档得知，前两种启动方式会重复调用runMode:beforeDate:方法。感兴趣的童鞋可以进行验证，验证后你就会发现，其实是多此一举。然而“明知山有虎，偏向虎山行”，首先想到的方法是新建个NSRunLoop子类，然后在子类中重写runMode:beforeDate:方法，如果你这么做了，会发现没啥卵用。原因是上述三个方法都是在名叫NSRunLoopConveniences分类中实现的，所以只好新建一个分类通过交换方法实现进行验证，代码如下：

> NSMachPort \*\_port; //global
> 
> NSRunLoop \*\_theRL;
> 
> NSThread \*\_thread;
> 
>   
> 
> 
> \- (void)viewDidLoad \{ 
> 
>  \[super viewDidLoad\];
> 
>  \_thread = \[\[NSThread alloc\] initWithTarget:self selector:@selector(createRunLoopInNewThread) object:nil\];
> 
>  \[\_thread setName:@"com.xindong.thread"\];
> 
>  \[\_thread start\];
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> \- (void)createRunLoopInNewThread \{ 
> 
>  \_theRL = \[NSRunLoop currentRunLoop\];
> 
>  \_port = (NSMachPort \*)\[NSMachPort port\];
> 
>  // 添加一个端口作为输入源
> 
>  \[\_theRL addPort:\_port forMode:NSDefaultRunLoopMode\];
> 
>   
> 
> 
>  \[\_theRL run\];
> 
> // \[\_theRL runUntilDate:\[NSDate distantFuture\]\];
> 
> // \[\_theRL runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:\[NSDate distantFuture\]\];
> 
> \}

> @implementation NSRunLoop (Hook)
> 
>   
> 
> 
> \+ (void)load \{ 
> 
>  static dispatch\_once\_t onceToken;
> 
>  dispatch\_once(&onceToken, ^\{ 
> 
>  \[self \_swizzleImpWithOrigin:@selector(runMode:beforeDate:) swizzle:@selector(xd\_runMode:beforeDate:)\];
> 
>  \});
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> \+ (void)\_swizzleImpWithOrigin:(SEL)originSelector swizzle:(SEL)swizzleSelector \{ 
> 
>   
> 
> 
>  Class \_class = \[self class\];
> 
>  Method originMethod = class\_getInstanceMethod(\_class, originSelector);
> 
>  Method swizzleMethod = class\_getInstanceMethod(\_class, swizzleSelector);
> 
>   
> 
> 
>  IMP originIMP = method\_getImplementation(originMethod);
> 
>  IMP swizzleIMP = method\_getImplementation(swizzleMethod);
> 
>   
> 
> 
>  BOOL add = class\_addMethod(\_class, originSelector, swizzleIMP, method\_getTypeEncoding(swizzleMethod));
> 
>   
> 
> 
>  if (add) \{ 
> 
>  class\_addMethod(\_class, swizzleSelector, originIMP, method\_getTypeEncoding(originMethod));
> 
>  \} else \{ 
> 
>  method\_exchangeImplementations(originMethod, swizzleMethod);
> 
>  \}
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> \- (BOOL)xd\_runMode:(NSRunLoopMode)mode beforeDate:(NSDate \*)limitDate \{ 
> 
>   
> 
> 
>  NSThread \*thread = \[NSThread currentThread\];
> 
>   
> 
> 
>  // 这里我们只对自己创建的线程runloop的\`runMode:beforeDate:\`方法进行修改.
> 
>  if (\[thread.name isEqualToString:@"com.xindong.thread"\]) \{ 
> 
>  NSLog(@"runloop+hook: com.xindong.thread线程\\n\\n");
> 
>  return YES; //如果这里返回\`NO\`, runloop会立刻退出, 故要返回\`YES\`进行验证.
> 
>  \}
> 
>   
> 
> 
>  NSLog(@"runloop+hook: 其他可能未知的线程%@\\n\\n", thread.name);
> 
>  return \[self xd\_runMode:mode beforeDate:limitDate\];
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> @end

结果如下：

![0.png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1][]

控制台.png

![0.png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 1][]

线程栈.png

OK，验证通过。简单了解runloop的三种启动方式之后，那么如何能够正确地退出runloop呢？

2.退出RunLoop

目前我想到以下几种可以尝试的方法：(1) 移除input sources或者timer；(2) 设置超时时间或者添加一个定时源；(3) 强制退出线程；(4) 通过方法CFRunLoopStop来停止runloop。想知道这四种方式是否都可行，还请继续往下看……

*  第一种启动方式run

1. 根据文档所说，如果想退出runloop，不应该使用第一种启动方式来启动runloop。但是文档也有说: If no input sources or timers are attached to the run loop, this method exits immediately. 大概意思就是说如果runloop没有input sources或者附加的timer，runloop就会退出，那么我们是不是就可以在runloop启动之后，通过移除input sources或者timer来退出runloop呢？我们来试下，代码如下：

> NSMachPort \*\_port; //global
> 
> NSRunLoop \*\_theRL;
> 
> NSThread \*\_thread;
> 
>   
> 
> 
> \- (void)viewDidLoad \{ 
> 
>  // 开启一个新线程
> 
>  \_thread = \[\[NSThread alloc\] initWithTarget:self selector:@selector(createRunLoopInNewThread) object:nil\]; 
> 
>  \[\_thread setName:@"com.xindong.thread"\];
> 
>  \[\_thread start\];
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> \- (void)createRunLoopInNewThread \{ 
> 
>  \_theRL = \[NSRunLoop currentRunLoop\];
> 
>  \_port = (NSMachPort \*)\[NSMachPort port\];
> 
>  // 给runloop添加一个端口作为输入源，保证可以随时处理消息
> 
>  \[\_theRL addPort:\_port forMode:NSDefaultRunLoopMode\];
> 
>   
> 
> 
>  // 该方法会在当前线程的runloop中创建一个timer，并在当前线程中执行selector
> 
>  \[self performSelector:@selector(excuteInNewThread:) withObject:@"param1" afterDelay:2\];
> 
>  \[self performSelector:@selector(excuteInNewThread:) withObject:@"param2" afterDelay:3\];
> 
>   
> 
> 
>  \[\_theRL run\];
> 
>   
> 
> 
>  // 如果当前线程的runloop没有退出，则\`\[\_theRL run\]\`之后的代码不会执行. 
> 
>  NSLog(@"runloop已退出"); //只有当runloop退出，这里才会执行。可以通过注册runloop观察者进行验证，这里就不贴代码了，具体代码请到demo里查看。
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> \- (void)excuteInNewThread:(NSString \*)param \{ 
> 
>  NSLog(@"%@", param);
> 
>  // 将当前线程的runloop中的port移除
> 
>  \[\_theRL removePort:\_port forMode:NSDefaultRunLoopMode\];
> 
> \}

控制台输出结果：

![0.png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 2][]

注：excuteInNewThread:方法已执行，表明runloop已成功开启，否则该方法不会执行。

在excuteInNewThread:方法中，将port从当前runloop中移除，在两个事件param1和param2处理完之后 (即两个timer触发完毕)，runloop就退出了。虽然可以将runloop退出，但是苹果并不建议我们这么做，因为系统内部有可能会在当前线程的runloop中添加一些输入源，所以通过手动移除input source或者timer这种方式，并不能保证runloop一定会退出。

2. 我们知道，runloop接收输入事件来自两种不同的来源：输入源 (input source) 和定时源 (timer source)。输入源传递异步事件，通常消息来自于其他线程或程序。定时源则传递同步事件，发生在特定时间或者重复的时间间隔。由于run启动方式不能设置超时时间，所以我们在runloop中添加一个定时源进行测试，对上述代码稍作修改：

> \- (void)createRunLoopInNewThread \{ 
> 
>  \_theRL = \[NSRunLoop currentRunLoop\];
> 
>   
> 
> 
>  // 注意：这里repeats参数要设为\`NO\`.
> 
>  NSTimer \*timer = \[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.5 repeats:NO block:^(NSTimer \* \_Nonnull timer) \{ 
> 
>  NSLog(@"timer block");
> 
>  \}\];
> 
>  // 添加一个定时源 
> 
>  \[\_theRL addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode\];
> 
>   
> 
> 
>  \[\_theRL run\];
> 
>   
> 
> 
>  // 如果当前线程的runloop没有退出，则\`\[\_theRL run\]\`之后的代码不会执行. 
> 
>  NSLog(@"runloop已退出"); //只有当runloop退出，这里才会执行。可以通过注册runloop观察者进行验证，这里就不贴代码了，具体代码请到demo里查看。
> 
> \}

控制台输出结果如下：

![0.png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 3][]

timer触发后，由于runloop没有可监视的源，故runloop就会退出。如果不想让runloop退出，只需要将创建timer的repeats参数设置为YES即可。但是这样设置的话，有个明显的缺点就是：每隔1.5s runloop就会从休眠中唤醒，从而会引起CPU资源和系统内存不必要的消耗。通过注册runloop观察者在控制台进行打印查看：

![0.png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1][]

3. 我们再试试通过强制退出线程的方法，看看会不会让当前线程的runloop也跟着退出？在excuteInNewThread:方法中稍作修改，代码如下：

> \- (void)createRunLoopInNewThread \{ 
> 
>  \_theRL = \[NSRunLoop currentRunLoop\];
> 
>  \_port = (NSMachPort \*)\[NSMachPort port\];
> 
>  // 给runloop添加一个端口作为输入源，保证可以随时处理消息
> 
>  \[\_theRL addPort:\_port forMode:NSDefaultRunLoopMode\];
> 
>   
> 
> 
>  // 该方法会在当前线程的runloop中创建一个timer，并在当前线程中执行selector
> 
>  \[self performSelector:@selector(excuteInNewThread:) withObject:@"param1" afterDelay:2\];
> 
>  \[self performSelector:@selector(excuteInNewThread:) withObject:@"param2" afterDelay:3\];
> 
>   
> 
> 
>  \[\_theRL run\];
> 
>   
> 
> 
>  // 如果当前线程的runloop没有退出，则\`\[\_theRL run\]\`之后的代码不会执行. 
> 
>  NSLog(@"runloop已退出"); //只有当runloop退出，这里才会执行。可以通过注册runloop观察者进行验证，这里就不贴代码了，具体代码请到demo里查看。
> 
> \}
> 
> \- (void)excuteInNewThread:(NSString \*)param \{ 
> 
>  NSLog(@"%@", param);
> 
>  \[NSThread exit\];
> 
> \}

控制台输出结果：

![0.png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 2][]

我们发现，只输出了param1，说明在第一次执行excuteInNewThread:方法时，当前线程确已退出，所以param2不会输出，但是NSLog(@"runloop已退出");却没有执行，说明当前线程的runloop并没有退出，再加上线程栈上的一些资源没有释放，从而引起了内存泄漏，如下图。所以，此方法并不可取。

![0.png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 4][]

４. 至此，剩下最后一种的退出方式就是Core Foundation下的CFRunLoopStop函数。那么使用CFRunLoopStop能否退出runloop呢？我们对代码稍作修改，进行测试：

> \- (void)createRunLoopInNewThread \{ 
> 
>   
> 
> 
>  // 注册runloop观察者
> 
>  static CFRunLoopObserverRef \_observer;
> 
>  RegisterRunLoopObserver(kCFRunLoopAllActivities, \_observer, 0, kCFRunLoopDefaultMode, (\_\_bridge void\*)self, RunLoopCallBack);
> 
>   
> 
> 
>  \_theRL = \[NSRunLoop currentRunLoop\];
> 
>   
> 
> 
>  \_port = (NSMachPort \*)\[NSMachPort port\];
> 
>  \[\_theRL addPort:\_port forMode:NSDefaultRunLoopMode\];
> 
>   
> 
> 
>  \[self performSelector:@selector(excuteInNewThread:) withObject:@"param1" afterDelay:2\];
> 
>  \[self performSelector:@selector(excuteInNewThread:) withObject:@"param2" afterDelay:3\];
> 
>   
> 
> 
>  \[\_theRL run\];
> 
>   
> 
> 
>  // 如果当前线程的runloop没有退出，则\`\[\_theRL run\]\`之后的代码不会执行.
> 
>  NSLog(@"runloop已退出"); //只有当runloop退出，这里才会执行。可以通过注册runloop观察者进行验证，这里就不贴代码了，具体代码请到demo里查看。
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> \- (void)excuteInNewThread:(NSString \*)param \{ 
> 
>  NSLog(@"%@", param);
> 
>  CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());
> 
> \}

控制台输出结果：

![0.png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 5][]

通过runloop观察者的回调得知，每次执行完CFRunLoopStop方法时，runloop确实退出了，但是由于run这种启动方式会重复调用runMode:beforeDate:方法，从而在退出当前runloop之后又会重新启动runloop，所以上述代码中的NSLog(@"runloop已退出")方法也就不会执行。同理，通过第二种方式runUntilDate:启动runloop，也不能使用CFRunLoopStop方法来退出。

*  第二种启动方式runUntilDate:

通过这种方式启动，可以通过设置超时时间来退出runloop。除此之外，跟第一种启动方式run类似，这里不再赘述。

*  第三种启动方式runMode:beforeDate:

通过这种方式启动，runloop会运行一次，当超时时间到达或者第一个输入源被处理，runloop就会退出。测试代码如下：

> \- (void)createRunLoopInNewThread \{ 
> 
>  // 注册runloop观察者
> 
>  static CFRunLoopObserverRef \_observer;
> 
>  RegisterRunLoopObserver(kCFRunLoopAllActivities, \_observer, 0, kCFRunLoopDefaultMode, (\_\_bridge void\*)self, RunLoopCallBack);
> 
>   
> 
> 
>  \_theRL = \[NSRunLoop currentRunLoop\];
> 
>   
> 
> 
>  \_port = (NSMachPort \*)\[NSMachPort port\];
> 
>  \[\_theRL addPort:\_port forMode:NSDefaultRunLoopMode\];
> 
>   
> 
> 
>  \[\_theRL runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:\[NSDate distantFuture\]\];
> 
>   
> 
> 
>  // 如果当前线程的runloop没有退出，则\`\[\_theRL run\]\`之后的代码不会执行.
> 
>  NSLog(@"runloop已退出"); //只有当runloop退出，这里才会执行。可以通过注册runloop观察者进行验证，这里就不贴代码了，具体代码请到demo里查看。
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> \#pragma mark - Touch
> 
>   
> 
> 
> \- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch \*> \*)touches withEvent:(UIEvent \*)event \{ 
> 
>  UIColor \*color = self.view.backgroundColor;
> 
>  self.view.backgroundColor = color == \[UIColor redColor\] ? \[UIColor yellowColor\] : \[UIColor redColor\];
> 
>   
> 
> 
>  // 线程间的通信 (这里是main thread)
> 
>  \[self performSelector:@selector(communicateToNewThreadFromMainThread) onThread:\_thread withObject:nil waitUntilDone:NO\];
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> \- (void)communicateToNewThreadFromMainThread \{ 
> 
>  NSLog(@"communicate successfully\\n\\n"); //这里是com.xindong.thread. 这里执行完，表示第一个输入源事件被处理.
> 
> \}

控制台输出如下：

![0.png_tp_webp_wxfrom_5_wx_lazy_1 6][]

当我们触摸屏幕时，communicateToNewThreadFromMainThread方法被执行，即输入源事件被处理，然后runloop退出。如果我们想控制runloop的退出时机，而不是在处理完一个输入源事件之后就退出，那么就要重复调用runMode:beforeDate:，具体可以参考苹果文档给出的方案，如下：

> BOOL shouldKeepRunning = YES; // global
> 
> NSRunLoop \*theRL = \[NSRunLoop currentRunLoop\];
> 
> while (shouldKeepRunning && \[theRL runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:\[NSDate distantFuture\]\]);

接着我们对代码进行修改，以便我们可以控制runloop的退出时机，改后如下：

> \- (void)createRunLoopInNewThread \{ 
> 
>  // 注册runloop观察者
> 
>  static CFRunLoopObserverRef \_observer;
> 
>  RegisterRunLoopObserver(kCFRunLoopAllActivities, \_observer, 0, kCFRunLoopDefaultMode, (\_\_bridge void\*)self, RunLoopCallBack);
> 
>   
> 
> 
>  \_theRL = \[NSRunLoop currentRunLoop\];
> 
>   
> 
> 
>  \_port = (NSMachPort \*)\[NSMachPort port\];
> 
>  \[\_theRL addPort:\_port forMode:NSDefaultRunLoopMode\];
> 
>   
> 
> 
>  while (shouldKeepRunning && \[\_theRL runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:\[NSDate distantFuture\]\]);
> 
>   
> 
> 
>  // 如果当前线程的runloop没有退出，则\`\[\_theRL run\]\`之后的代码不会执行.
> 
>  NSLog(@"runloop已退出"); //只有当runloop退出，这里才会执行。可以通过注册runloop观察者进行验证，这里就不贴代码了，具体代码请到demo里查看。 
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> \#pragma mark - Touch
> 
>   
> 
> 
> \- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch \*> \*)touches withEvent:(UIEvent \*)event \{ 
> 
>  UIColor \*color = self.view.backgroundColor;
> 
>  self.view.backgroundColor = color == \[UIColor redColor\] ? \[UIColor yellowColor\] : \[UIColor redColor\];
> 
>   
> 
> 
>  // 线程间的通信 (这里是main thread)
> 
>  \[self performSelector:@selector(communicateToNewThreadFromMainThread) onThread:\_thread withObject:nil waitUntilDone:NO\];
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> \- (void)communicateToNewThreadFromMainThread \{ 
> 
>  NSLog(@"communicate successfully\\n\\n"); //这里是com.xindong.thread
> 
>  \[self quitRunLoop\];
> 
> \}
> 
>   
> 
> 
> \- (void)quitRunLoop \{ 
> 
>  shouldKeepRunning = NO;
> 
>  CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());
> 
> \}

通过上述方式启动和退出runloop，没有引起内存泄漏，也没有造成内存增长，并且对runloop的退出时机可以自由控制。相对来说，使用此方案更好一些。

3.总结

如果不想退出runloop可以使用第一种方式启动runloop；如果使用第二种方式启动runloop，可以通过设置超时时间来退出；如果使用第三种方式启动runloop，可以通过设置超时时间或者使用CFRunLoopStop方法来退出。[demo请戳这里...][demo_...]

文章中若有不对之处，还望各位朋友不吝指正。毕竟能力水平有限，不敢保证准确无误。

参考资料:

[https://bestswifter.com/runloop-and-thread/][https_bestswifter.com_runloop-and-thread]

[http://blog.ibireme.com/2015/05/18/runloop/][http_blog.ibireme.com_2015_05_18_runloop]

[http://blog.csdn.net/yxh265/article/details/51483822][http_blog.csdn.net_yxh265_article_details_51483822]

[http://www.dreamingwish.com/frontui/article/default/ios-multithread-program-runloop-the.html][http_blog.csdn.net_yxh265_article_details_51483822]

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[demo_...]: https://github.com/Tbwas/RunLoop.git
[https_bestswifter.com_runloop-and-thread]: https://bestswifter.com/runloop-and-thread/
[http_blog.ibireme.com_2015_05_18_runloop]: http://blog.ibireme.com/2015/05/18/runloop/
[http_blog.csdn.net_yxh265_article_details_51483822]: http://blog.csdn.net/yxh265/article/details/51483822