NSURLConnection–(底层)–>AFNetworking
dispatch_get_main_queue()
CADisplaLink CATransition CAAnimation
NSObject(NSDelayedPerforming) 、NSObject(NSTreadPerformAddition)
…
2. RunLoop机制
NSRunLoop是CFRunLoop的封装,直接看CF(Core Foundation)这一层就好.
RunLoop与线程和释放池之间的关系:
苹果不允许直接创建RunLoop,它只提供了两个自动获取的函数:CFRunLoopGetMain()和CGRunLoopGetCurrent()。这两个函数内部逻辑大概是下面这样:
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- CFRunLoop与Thread的关系:
CFRunLoop与线程是一一绑定的关系(或者理解为RunLoop寄生于线程),一个线程自能有唯一对应的runloop;但是这个根runloop里可以嵌套子runloops。从上面的代码中我们可以看到,线程和RunLoop保存在一个全局的Dictionary里(Dic={@“线程”:@“RunLoop”})。线程刚创建时并没有RunLoop,如果你不主动获取,那它一直都不会有。RunLoop的创建是发生在第一次获取时,RunLoop的销毁是发生在线程结束时。你只能在一个线程的内部获取其RunLoop(主线程除外)。 - CFRunLoop与释放池的关系:
自动释放池寄生于RunLoop。程序启动后,主线程注册了两个Observer监听runloop的进出与休眠。一个最高级Observer监听Entry状态;一个最低级Observer监听BeforeWaiting状态和Exit状态。
线程(创建)–>runloop将进入–>最高优先级OB创建释放池–>runloop将睡–>最低优先级OB销毁旧池创建新池–>runloop将退出–>最低优先级OB销毁新池–>线程(销毁)
3. CFRunLoopRef的构造:
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这里有个概念叫 “CommonModes”:一个 Mode 可以将自己标记为”Common”属性(通过将其 ModeName 添加到 RunLoop 的 “commonModes” 中)。每当 RunLoop 的内容发生变化时,RunLoop 都会自动将 _commonModeItems 里的 Source/Observer/Timer 同步到具有 “Common” 标记的所有Mode里。
- 应用场景举例:主线程的 RunLoop 里有两个预置的 Mode:kCFRunLoopDefaultMode 和 UITrackingRunLoopMode。这两个 Mode 都已经被标记为”Common”属性。DefaultMode 是 App 平时所处的状态,TrackingRunLoopMode 是追踪 ScrollView 滑动时的状态。当你创建一个 Timer 并加到 DefaultMode 时,Timer 会得到重复回调,但此时滑动一个TableView时,RunLoop 会将 mode 切换为 TrackingRunLoopMode,这时 Timer 就不会被回调,并且也不会影响到滑动操作。
- 有时你需要一个 Timer,在两个 Mode 中都能得到回调,一种办法就是将这个 Timer 分别加入这两个 Mode。还有一种方式,就是将 Timer 加入到顶层的 RunLoop 的 “commonModeItems” 中。”commonModeItems” 被 RunLoop 自动更新到所有具有”Common”属性的 Mode 里去。
一个 RunLoop 包含若干个 Mode,每个 Mode 又包含若干个 Source/Timer/Observer。每次调用 RunLoop 的主函数时,只能指定其中一个 Mode,这个Mode被称作 CurrentMode。如果需要切换 Mode,只能退出 Loop,再重新指定一个 Mode 进入。这样做主要是为了分隔开不同组的 Source/Timer/Observer,让其互不影响。
4. CFRunLoopModelRef:
- 数据构造 (见上)
- 创建与添加 :runloop自动创建对应的mode;mode只能添加不能删除
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- 类型 :
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- modeItems :
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你只能通过 mode name 来操作内部的 mode,当你传入一个新的 mode name 但 RunLoop 内部没有对应 mode 时,RunLoop会自动帮你创建对应的 CFRunLoopModeRef。对于一个 RunLoop 来说,其内部的 mode 只能增加不能删除。
苹果公开提供的 Mode 有两个:kCFRunLoopDefaultMode (NSDefaultRunLoopMode) 和 UITrackingRunLoopMode,你可以用这两个 Mode Name 来操作其对应的 Mode。
同时苹果还提供了一个操作 Common 标记的字符串:kCFRunLoopCommonModes (NSRunLoopCommonModes),你可以用这个字符串来操作 Common Items,或标记一个 Mode 为 “Common”。使用时注意区分这个字符串和其他 mode name。
4.1 CFRunLoopSourceRef:
- 数据构造
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• Source0 只包含了一个回调(函数指针),它并不能主动触发事件。使用时,你需要先调用 CFRunLoopSourceSignal(source),将这个 Source 标记为待处理,然后手动调用 CFRunLoopWakeUp(runloop) 来唤醒 RunLoop,让其处理这个事件。
• Source1 包含了一个 mach_port 和一个回调(函数指针),被用于通过内核和其他线程相互发送消息。这种 Source 能主动唤醒 RunLoop 的线程,其原理在下面会讲到。
4.2 CFRunLoopTimerRef:
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CFRunLoopTimerRef 是基于时间的触发器,它和 NSTimer 是toll-free bridged 的,可以混用。其包含一个时间长度和一个回调(函数指针)。当其加入到 RunLoop 时,RunLoop会注册对应的时间点,当时间点到时,RunLoop会被唤醒以执行那个回调。
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数据构造
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- 创建与生效
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- 相关类型(GCD的timer与CADisplayLink)
GCD的timer:dispatch_source_t 类型,可以精确的参数,不用以来runloop和mode,性能消耗更小。
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CADisplayLink :Timer的tolerance表示最大延期时间,如果因为阻塞错过了这个时间精度,这个时间点的回调也会跳过去,不会延后执行。CADisplayLink 是一个和屏幕刷新率一致的定时器,如果在两次屏幕刷新之间执行了一个长任务,那其中就会有一帧被跳过去(和 NSTimer 相似,只是没有tolerance容忍时间),造成界面卡顿的感觉。
4.3 CFRunLoopObserverRef:
监听runloop状态,接收回调信息(常见于自动释放池创建销毁)
- 数据构造
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- 创建与添加
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- 监听的状态
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5. RunLoop 内部逻辑:
关键在两个判断点(是否睡觉,是否退出)
- 代码实现
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1- Entry:通知OB(创建pool);
2- 执行阶段:按顺序通知OB并执行timer,source0;若有source1执行source1;
3- 休眠阶段:利用mach_msg判断进入休眠,通知OB(pool的销毁重建);被消息唤醒通知OB;
4- 执行阶段:按消息类型处理事件;
5- 判断退出条件:如果符合退出条件(一次性执行,超时,强制停止,modeItem为空)则退出,否则回到第2阶段;
6- Exit:通知OB(销毁pool)。
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Mach是XNU的内核,进程、线程和虚拟内存等对象通过端口发消息进行通信,Runloop通过mach_msg()函数发送消息,如果没有port 消息,内核会将线程置于等待状态 mach_msg_trap() 。
如果有消息,判断消息类型处理事件,并通过modeItem的callback回调。
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当UI改变( Frame变化、 UIView/CALayer 的继承结构变化等)时,或手动调用了 UIView/CALayer 的 setNeedsLayout/setNeedsDisplay方法后,这个 UIView/CALayer 就被标记为待处理。
苹果注册了一个用来监听BeforeWaiting和Exit的Observer,在它的回调函数里会遍历所有待处理的 UIView/CAlayer 以执行实际的绘制和调整,并更新 UI 界面。
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当一个硬件事件(触摸/锁屏/摇晃/加速等)发生后,首先由 IOKit.framework 生成一个 IOHIDEvent 事件并由 SpringBoard 接收, 随后由mach port 转发给需要的App进程。
苹果注册了一个 Source1 (基于 mach port 的) 来接收系统事件,通过回调函数触发Sourece0(所以UIEvent实际上是基于Source0的),
调用 _UIApplicationHandleEventQueue() 进行应用内部的分发。_UIApplicationHandleEventQueue() 会把 IOHIDEvent 处理并包装成 UIEvent 进行处理或分发,其中包括识别 UIGesture/处理屏幕旋转/发送给 UIWindow 等。
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如果上一步的 _UIApplicationHandleEventQueue() 识别到是一个guesture手势,会调用Cancel方法将当前的touchesBegin/Move/End 系列回调打断。随后系统将对应的 UIGestureRecognizer 标记为待处理。
苹果注册了一个 Observer 监测 BeforeWaiting (Loop即将进入休眠) 事件,其回调函数为 _UIGestureRecognizerUpdateObserver(),其内部会获取所有刚被标记为待处理的 GestureRecognizer,并执行GestureRecognizer的回调。
当有 UIGestureRecognizer 的变化(创建/销毁/状态改变)时,这个回调都会进行相应处理。
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当调用 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), block) 时,libDispatch 会向主线程的 RunLoop 发送消息,RunLoop会被唤醒,并从消息中取得这个 block,并在回调里执行这个 block。Runloop只处理主线程的block,dispatch 到其他线程仍然是由 libDispatch 处理的。
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关于网络请求的接口:最底层是CFSocket层,然后是CFNetwork将其封装,然后是NSURLConnection对CFNetwork进行面向对象的封装,NSURLSession 是 iOS7 中新增的接口,也用到NSURLConnection的loader线程。所以还是以NSURLConnection为例。
当开始网络传输时,NSURLConnection 创建了两个新线程:com.apple.NSURLConnectionLoader 和 com.apple.CFSocket.private。其中 CFSocket 线程是处理底层 socket 连接的。NSURLConnectionLoader 这个线程内部会使用 RunLoop 来接收底层 socket 的事件,并通过之前添加的 Source0 通知到上层的 Delegate。
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- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 只在NSDefaultRunLoopMode下执行(刷新图片)
[self.myImageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@””] afterDelay:ti inModes:@[NSDefaultRunLoopMode]];
}
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- (void)networkRequestThreadEntryPoint:(id)__unused object {
@autoreleasepool {
[[NSThread currentThread] setName:@”AFNetworking”];
NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
[runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[runLoop run];
}
} - (NSThread )networkRequestThread {
static NSThread _networkRequestThread = nil;
static dispatch_once_t oncePredicate;
dispatch_once(&oncePredicate, ^{
_networkRequestThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(networkRequestThreadEntryPoint:) object:nil];
[_networkRequestThread start]; });
return _networkRequestThread;}
- (void)start {
[self.lock lock];
if ([self isCancelled]) {
[self performSelector:@selector(cancelConnection) onThread:[[self class] networkRequestThread] withObject:nil waitUntilDone:NO modes:[self.runLoopModes allObjects]];
} else if ([self isReady]) {
self.state = AFOperationExecutingState;
[self performSelector:@selector(operationDidStart) onThread:[[self class] networkRequestThread] withObject:nil waitUntilDone:NO modes:[self.runLoopModes allObjects]];
}
[self.lock unlock];
}
```
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