iOS-Runloop 常驻线程/性能优化

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原文链接: www.jianshu.com

懵逼

主要聊聊以下内容

1 Runloop基本概要
2 Runloop与定时器
3 Runloop常驻线程
4 Runloop性能优化


Runloop基本概要

  • Runloop就是一个do…while 循环
    function loop() {
      initialize();
      do {
          var message = get_next_message();
          process_message(message);
      } while (message != quit);
    }
  • 只有主线程默认打开了Runloop,子线程需要手动打开
  • Runloop一共有5个mode,其中给我们使用的有三个
    NSDefaultRunLoopMode  默认模式
    UITrackingRunLoopMode scrollView进入拖拽的时候会进入的模式
    NSRunLoopCommonModes  占位模式
  • 内部实现原理(图片网上找的)

内部实现原理
  • Runloop会在一次循环绘制屏幕上所有的点


Runloop-定时器

不多说,直接上代码,分析问题。

    NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
        NSLog(@"%s",__func__);
    }];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
  • 小知识:
    [NSRunLoop currentRunLoop]
    [NSRunLoop mainRunLoop]
    在主线程中上面获取的Runloop是同一个,在子线程中不同。
    [NSRunLoop mainRunLoop] 表示获取主线程的Runloop对象
    [NSRunLoop currentRunLoop] 表示获取当前线程的Runloop对象
    运行图:

mode问题


通过上面的图得知Runloop在scrollView进行拖拽的时候会进入UITrackingRunLoopMode模式,退出拖拽的时候则会回到NSDefaultRunLoopMode模式,如何解决上面的问题呢?
需要用到NSRunLoopCommonModes占位模式,切换模式后,在看图。

    NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
        static int count = 0;
        NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
    }];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

运行图:


占位模式


Runloop常驻线程

在项目开发中我们通常把耗时操作方在子线程中运行,我们就接着上面的那个代码中模拟耗时操作。

    NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
        static int count = 0;
        [NSThread sleepForTimeInterval:1];
        //休息一秒钟,模拟耗时操作
        NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
    }];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
  • 这个时候我们是没有放在子线程里面进行处理的,通过实验效果得知,会卡顿。
    效果图:

模拟耗时操作

然后此时的你,可能就会写出这样子的代码。

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
            static int count = 0;
            [NSThread sleepForTimeInterval:1];
            //休息一秒钟,模拟耗时操作
            NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
        }];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
    });

然后你就会发现,啥都没有啊,根本没运行……
分析问题:

当进入block的时候,先创建了timer,并且也把timer也把timer加入到runloop中,但是很重要的一点子线程中Runloop不会自动运行,需要手动运行,因为这里没有运行Runloop,所以timer就被释放掉了,所以导致了啥都没有。



既然得知原因是没有运行Runloop,那我们自己运行不就可以了吗?

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1.f repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) {
            static int count = 0;
            [NSThread sleepForTimeInterval:1];
            //休息一秒钟,模拟耗时操作
            NSLog(@"%s - %d",__func__,count++);
        }];
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];

        //子线程需要手动开启Runloop
        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    });
  • 小知识
      [[NSRunLoop currentRunLoop] run]; 
    运行runloop
      [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];  
    指定runloop在指定模式下,设置开始时间,开启成功会返回YES
      [[NSRunLoop currentRunLoop] runUntilDate:[NSDate distantFuture]]; 
    运行runloop直到一个时间

运行效果:


runloop-timer4.gif

这样子我们就可以实现在子线程处理耗时操作,并且常驻线程了。


Runloop性能优化

案例:tableView的Cell中有多个ImageView,同时加载大图,导致UI卡顿。
解决思路:使用Runloop每次循环址添加一张图片。
工具:这里我们需要使用到CFRunloop
实现过程:

1、把加载图片等代码保存起来,先不执行 (保存一段代码,block)
2、监听Runloop循环(CFRunloopObserver)
3、每次都从任务数组中取出一个加载图片等代码执行(执行block代码)

监听Runloop

//添加runloop监听者
- (void)addRunloopObserver{

    //    获取 当前的Runloop ref - 指针
    CFRunLoopRef current =  CFRunLoopGetCurrent();

    //定义一个RunloopObserver
    CFRunLoopObserverRef defaultModeObserver;

    //上下文
    /*
     typedef struct {
        CFIndex    version; //版本号 long
        void *    info;    //这里我们要填写对象(self或者传进来的对象)
        const void *(*retain)(const void *info);        //填写&CFRetain
        void    (*release)(const void *info);           //填写&CGFRelease
        CFStringRef    (*copyDescription)(const void *info); //NULL
     } CFRunLoopObserverContext;
     */
    CFRunLoopObserverContext context = {
        0,
        (__bridge void *)(self),
        &CFRetain,
        &CFRelease,
        NULL
    };

    /*
     1 NULL空指针 nil空对象 这里填写NULL
     2 模式
        kCFRunLoopEntry = (1UL << 0),
        kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1),
        kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2),
        kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5),
        kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),
        kCFRunLoopExit = (1UL << 7),
        kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
     3 是否重复 - YES
     4 nil 或者 NSIntegerMax - 999
     5 回调
     6 上下文
     */
    //    创建观察者
    defaultModeObserver = CFRunLoopObserverCreate(NULL,
                                                  kCFRunLoopBeforeWaiting, YES,
                                                  NSIntegerMax - 999,
                                                  &Callback,
                                                  &context);

    //添加当前runloop的观察着
    CFRunLoopAddObserver(current, defaultModeObserver, kCFRunLoopDefaultMode);

    //释放
    CFRelease(defaultModeObserver);
}


我们要实现回调方法

static void Callback(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity, void *info){

    //通过info桥接为当前的对象
    PQRunloop * runloop = (__bridge PQRunloop *)info;

    //如果没有任务,就直接返回
    if (runloop.tasks.count == 0) {
        return;
    }

    BOOL result = NO;
    while (result == NO && runloop.tasks.count) {

        //取出任务
        RunloopBlock unit = runloop.tasks.firstObject;

        //执行任务
        result = unit();

        //删除任务
        [runloop.tasks removeObjectAtIndex:0];
    }
}

因为在C方法中没有办法调用OC对象,所以context中有一个void * info,为的就是解决这个问题,把OC的对象传入到回调方法中。


  • 通过上面的两个方法我们可以做到监听Runloop循环,以及每次循环需要处理的事情,这个时候我们只需要对外提供一个添加任务的方法,用数组保存起来。
//add task 添加任务
- (void)addTask:(RunloopBlock)unit withId:(id)key{
    //添加任务到数组
    [self.tasks addObject:unit];
    [self.taskKeys addObject:key];

    //为了保证加载到图片最大数是18所以要删除
    if (self.tasks.count > self.maxQueue) {
        [self.tasks removeObjectAtIndex:0];
        [self.taskKeys removeObjectAtIndex:0];
    }
}
  • 如果你一切就这样子结束了,那么你就错了,Runloop在执行后如果没有唤醒操作,就会进入睡眠状态,也就是歇菜了,啥都不干了,所以为了能让Runloop能一直跑,我们需要创建一个定时器,但是最好不要在定时器中作操作(1 耗时,2 耗电)
    所以我们还需要:
self.timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.001 repeats:YES block:^(NSTimer * _Nonnull timer) { }];
  • 小知识
    NULL 空指针
    nil  空对象

最后送上运行图:

  • 优化后

优化后
  • 优化前

优化前


结论

  • 通过上面两个很明显的可以看出,优化后明显的流畅度得到提高,并且在滑动的时候内存会减,而未优化的明显卡顿,内存消耗也不会在滑动的时候得到减少。


Demo地址

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