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奔赴主线程之约，揭开 RunLoop 的源码奥秘

IOS

从源码来理解 RunLoop 原理

前言

当 App 启动时，系统会为其创建并启动一个称为主线程或 UI 线程的线程。主线程用于处理用户界面更新、事件响应和其他与用户交互相关的任务。为了管理主线程上的任务和事件，系统创建了一个称为 RunLoop 的机制。

RunLoop 的使命

RunLoop 负责以下重要任务：

  • 接收和处理来自各种来源的事件，如触摸事件、传感器数据和计时器回调。
  • 将事件分派到适当的对象进行处理。
  • 执行与事件无关的计划任务，例如动画和网络请求。

源码探秘

要理解 RunLoop 的原理，让我们深入到 iOS 框架的源码中。RunLoop 的核心逻辑位于 CoreFoundation/RunLoop.h 头文件中：

typedef struct __CFRunLoop* CFRunLoopRef;
struct __CFRunLoop {
    ...
    CFMutableSetRef commonModes;
    CFRunLoopTimerRef currentTimer;
    CFRunLoopSourceRef currentSource;
    ...
};

结构体概览

CFRunLoop 结构体代表一个 RunLoop 实例。它包含以下关键成员：

  • commonModes：一个存储公共模式的集合，这些模式允许跨多个 RunLoop 实例共享源和定时器。
  • currentTimer：当前正在执行的定时器。
  • currentSource：当前正在执行的事件源。

运作原理

RunLoop 遵循一个消息循环的模式。这个循环不断重复以下步骤：

  1. 获取事件： RunLoop 从其事件源队列中获取事件。
  2. 分派事件： 将事件分派到适当的对象进行处理。
  3. 执行任务： 执行来自计时器或其他来源的计划任务。
  4. 休眠： 如果队列中没有更多事件或任务，RunLoop 会进入休眠状态，直到有新的事件或任务出现。

源码中的休眠

RunLoop 的休眠机制通过 CFRunLoopRunInMode 函数实现：

Boolean CFRunLoopRunInMode(CFStringRef mode, CFTimeInterval seconds, Boolean returnAfterSourceHandled);
  • mode：要运行的模式（例如 kCFRunLoopDefaultMode）。
  • seconds：RunLoop 应在休眠之前等待事件或任务的秒数。
  • returnAfterSourceHandled：指示 RunLoop 是否应在处理完事件源后立即返回。

结语

RunLoop 是 iOS App 架构中的一个基本组件，负责管理主线程上的事件和任务处理。通过分析其源码，我们揭示了其内部运作机制，了解到它如何通过消息循环模式协调用户交互、动画和其他后台任务。掌握 RunLoop 的原理对于优化 App 性能和响应能力至关重要。