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RunLoop

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Hannah0103 edited this page Jan 4, 2026 · 1 revision

一、RunLoop剖析

RunLoop是通过内部维护的事件循环(Event Loop)来对事件/消息进行管理的一个对象。

1、没有消息处理时，休眠已避免资源占用，由用户态切换到内核态(CPU-内核态和用户态) 2、有消息需要处理时，立刻被唤醒，由内核态切换到用户态

UIApplicationMain内部默认开启了主线程的RunLoop，并执行了一段无限循环的代码（不是简单的for循环或while循环）

//无限循环代码模式(伪代码)
int main(int argc, char * argv[]) {        
    BOOL running = YES;
    do {
        // 执行各种任务，处理各种事件
        // ......
    } while (running);
    return 0;
}

UIApplicationMain函数一直没有返回，而是不断地接收处理消息以及等待休眠，所以运行程序之后会保持持续运行状态。

二、RunLoop的数据结构

NSRunLoop(Foundation)是CFRunLoop(CoreFoundation)的封装，提供了面向对象的API RunLoop 相关的主要涉及五个类：

CFRunLoop：RunLoop对象 CFRunLoopMode：运行模式 CFRunLoopSource：输入源/事件源 CFRunLoopTimer：定时源 CFRunLoopObserver：观察者

1、CFRunLoop

由pthread(线程对象，说明RunLoop和线程是一一对应的)、currentMode(当前所处的运行模式)、modes(多个运行模式的集合)、commonModes(模式名称字符串集合)、commonModelItems(Observer,Timer,Source集合)构成

2、CFRunLoopMode

由name、source0、source1、observers、timers构成

3、CFRunLoopSource

分为source0和source1两种

  • source0: 即非基于port的，也就是用户触发的事件。需要手动唤醒线程，将当前线程从内核态切换到用户态
  • source1: 基于port的，包含一个 mach_port 和一个回调，可监听系统端口和通过内核和其他线程发送的消息，能主动唤醒RunLoop，接收分发系统事件。 具备唤醒线程的能力

4、CFRunLoopTimer

基于时间的触发器，基本上说的就是NSTimer。在预设的时间点唤醒RunLoop执行回调。因为它是基于RunLoop的，因此它不是实时的（就是NSTimer 是不准确的。 因为RunLoop只负责分发源的消息。如果线程当前正在处理繁重的任务，就有可能导致Timer本次延时，或者少执行一次）。

5、CFRunLoopObserver

监听以下时间点:CFRunLoopActivity

  • kCFRunLoopEntry RunLoop准备启动
  • kCFRunLoopBeforeTimers RunLoop将要处理一些Timer相关事件
  • kCFRunLoopBeforeSources RunLoop将要处理一些Source事件
  • kCFRunLoopBeforeWaiting RunLoop将要进行休眠状态,即将由用户态切换到内核态
  • kCFRunLoopAfterWaiting RunLoop被唤醒，即从内核态切换到用户态后
  • kCFRunLoopExit RunLoop退出
  • kCFRunLoopAllActivities 监听所有状态

6、各数据结构之间的联系

线程和RunLoop一一对应， RunLoop和Mode是一对多的，Mode和source、timer、observer也是一对多的

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