一、進程
進程是指在系統中正在運行的一個應用程序每個進程之間是獨立的，每個進程均運行在其專用且受保護的內存空間內比如同時打開QQ、Xcode，系統就會分別啓動2個進程
二、線程
是用來執行任務的，線程只要徹底執行完A才能去執行B，這就是線程的安全，爲了防止任務能同時進行，引入了多線程。
1、多線程：其實是CPU對任務的調度，任務的優先級越高，CPU被調度的就越快，對於單核CPU只能在同一時間處理一條線程，多線程併發執行實質是任務線程之間的不斷切換，因爲切換的太快，所以造成了同一時間執行的假象；比如兩個線程A、B；A執行到某一時間，切換到B，但是A還沒有執行完，系統會把A當前的位置和數據保存在棧中，依次循環，線程對CPU的消耗是比較大的，ios中不建議開多條線程
2、線程分爲兩種：主線程和子線程
在當前線程中開啓多個新線程，不按照順序執行叫異步，在當前線程中的任務按順序執行，不開啓新的線程，叫同步。隊列是狀態線程任務的結構：包括併發隊列和穿行隊列；併發隊列的線程可以同時一起執行，串行隊列只能依次逐一先後有序的執行
三、多線程的優缺點：
優點：1、提高CPU的利用率，不讓它閒着
2、提高程序的執行效率，避免線程阻塞造成的卡頓
缺點：1、大量的線程降低代碼的可讀性
2、需要大量的內存空間，降低程序的性能
3、多個線程同時爭奪同一資源，容易線程不安全，比如mutalArray的例子
死鎖：A在等待B的結果，B在等待A的結果
多線程的實現方法有四種：Pthreads、CGD、NSThread、NSOpreation
多線程就是開闢線程、添加隊列、隊列中同步或者異步執行
四、主線程
一個ios程序運行後，系統會默認開啓一條線程，稱爲UI線程或者主線程，主線程是用來顯示、刷新界面、處理UI事件的，假如沒有RunLoop程序一運行就結束了，看不到持續運行的app
五、RunLoop的作用；學習原鏈接RunLoop深入
1、保持程序的持續運行；程序一啓動就會開一個主線程，主線程一開起來就會跑一個主線程對應的RunLoop，是Runloop保證主線程不被銷燬
2、處理項目中各種事件，比如：selector事件、定時器、觸摸事件等
3、節省CPU的資源，提高程序性能。當有操作的時候runloop會通知CPU該做什麼，沒有事情的時候讓它休息
Runloop實際上就是一個對象，這個對象管理了其需要處理的事件和消息，並提供了一個入口的函數，線程執行了這個函數就會一直處於這個函數內部接受消息----等待消息----處理消息，直到這個循環結束
RunLoop在哪裏開啓：在UIApplicationMain函數中啓動了RunLoop，程序不會馬上退出而是保持運行狀態，程序運行，主線程開啓，和主線程對應的Runloop開啓，那麼runloop肯定是在程序的入口main函數中開啓的
在iOS中有兩套API訪問和使用RunLoop
Foundation：NSRunloop
CoreFoundation ：CFRunLoopRef 他是基於pthread來管理的
NSRunloop是基於CFRunLoopRef的一層OC的包裝
在源碼中創建的線程核心代碼
// should only be called by Foundation
// t==0 is a synonym for "main thread" that always works
CF_EXPORT CFRunLoopRef _CFRunLoopGet0(pthread_t t) {
if (pthread_equal(t, kNilPthreadT)) {
t = pthread_main_thread_np();
}
__CFLock(&loopsLock);
//如果沒有線程，創建一個
if (!__CFRunLoops) {
__CFUnlock(&loopsLock);
//創建一個可變的字典
CFMutableDictionaryRef dict = CFDictionaryCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, NULL, &kCFTypeDictionaryValueCallBacks);
//將主線程作爲參數創建一個Runloop
CFRunLoopRef mainLoop = __CFRunLoopCreate(pthread_main_thread_np());
//將主線程的RunLoop和主線程以key/value的形式保存，可以看到線程和RunLoop是一一對應的
CFDictionarySetValue(dict, pthreadPointer(pthread_main_thread_np()), mainLoop);
if (!OSAtomicCompareAndSwapPtrBarrier(NULL, dict, (void * volatile *)&__CFRunLoops)) {
CFRelease(dict);
}
CFRelease(mainLoop);
__CFLock(&loopsLock);
}
//當輸入一個 currentRunLoop 時，會通過當前線程這個Key，在字典中尋找對應的runloop
CFRunLoopRef loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
__CFUnlock(&loopsLock);
//如果沒有找到
if (!loop) {
//重新創建一個
CFRunLoopRef newLoop = __CFRunLoopCreate(t);
__CFLock(&loopsLock);
//然後將runloop和線程以 key/value的形式保存
loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
if (!loop) {
CFDictionarySetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t), newLoop);
loop = newLoop;
}
// don't release run loops inside the loopsLock, because CFRunLoopDeallocate may end up taking it
__CFUnlock(&loopsLock);
CFRelease(newLoop);
}
if (pthread_equal(t, pthread_self())) {
_CFSetTSD(__CFTSDKeyRunLoop, (void *)loop, NULL);
if (0 == _CFGetTSD(__CFTSDKeyRunLoopCntr)) {
_CFSetTSD(__CFTSDKeyRunLoopCntr, (void *)(PTHREAD_DESTRUCTOR_ITERATIONS-1), (void (*)(void *))__CFFinalizeRunLoop);
}
}
return loop;
}
很好的runloop帖子：Runloop全面學習
六、線程與runloop的關係
程序啓動時，系統會自動創建主線程的RunLoop，每條線程都有唯一的一個與之對應的RunLoop對象，主線程的Runloop已經自動創建好了，子線程的runloop需要自己手動創建，runloop在第一次獲取時創建，在線程結束時銷燬
獲取當前線程的Runloop，runloop是懶加載的，在發送消息時自動創建對象
[NSRunLoop currentRunLoop];
在iOS開發中，會遇到兩個線程對象：pthread_t 和 NSThread，NSThread只是對pthread的封裝，兩者肯定是一一對應的，我們可以通過pthread_main_thread_np()或者 [NSThread mainThread]來獲取主線程，也可以通過pthread_self() [NSThread currentThread]來獲取當前的線程。
蘋果是不允許直接來創建Runloop的。他只提供了兩個自動獲取的函數：CFRunLoopGetMain() 和 CFRunLoopGetCurrent()
七、RunLoop相關類
我嘗試着打印了 [NSRunLoop mainRunLoop];
mainRunLoop == <CFRunLoop 0x6040001f9a00 [0x103291c80]>
{wakeup port = 0xc03, stopped = false, ignoreWakeUps = true,
current mode = (none),
common modes = <CFBasicHash 0x6040002557b0 [0x103291c80]>
{type = mutable set, count = 1,
entries =>
2 : <CFString 0x103267818 [0x103291c80]>{contents = "kCFRunLoopDefaultMode"}
}
,
common mode items = (null),
modes = <CFBasicHash 0x604000255780 [0x103291c80]>{type = mutable set, count = 1,
entries =>
2 : <CFRunLoopMode 0x604000192f10 [0x103291c80]>{name = kCFRunLoopDefaultMode, port set = 0xd03, queue = 0x60400014f4c0, source = 0x600000192e40 (not fired), timer port = 0x1503,
sources0 = (null),
sources1 = (null),
observers = (null),
timers = (null),
currently 556728920 (19355243452143) / soft deadline in: 1.84467247e+10 sec (@ -1) / hard deadline in: 1.84467247e+10 sec (@ -1)
},
}
}
可以看到Corefoundation中關於runloop的五個類
CFRunLoopRef
CFRunLoopModeRef
CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopObserverRef
從打印中可以看出，一個RunLoop想要跑起來，必須要有Model支持，而Mode裏邊必須有(NSSet *)soure (NSArray *)Timer
這時候的(NSArray *)Observer是用來監聽runloop的狀態，這時候是不會激活的
1、CFRunloopModeRef
代表runloop運行模式，每個runloop都包含幾個mode。每個mode又包含若干個source、timer、observer，每次runloop啓動時，只能指定其中一個mode，這個mode被稱作currentMode，如果需要切換mode，只能退出runloop，再重新指定一個mode進入，這樣做主要是爲了分開不同的source、timer、observer，讓他們互不影響
runloop默認註冊了5個mode
NSDefaultRunLoopMode：app默認的mode，通常主線程是在這個mode下運行的
UITrackingRunLoopMode：界面跟蹤mode。用於scorllview追蹤觸摸滑動，保證界面滑動時不受影響
UIInitializationRunLoop：剛啓動時app進入第一個mode，啓動完成就不再使用
GSRunLoopReceiveRunLoopMode：接受系統時間的內部mode，繪圖服務，通常用不到
NSRunLoopCommonModes：這是一個佔位用的mode，不是一種真的mode
幾個mode的區別
NSTimer * time = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(runloopIsRun) userInfo:nil repeats:YES]；
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:time forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:time forMode:UITrackingRunLoopMode];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:time forMode:NSRunLoopCommonModes];
後面這一句相當於前兩者寫在一起的模式下運行（####其實這裏我也不是很明白####）
2、CFRunLoopTimeRef
CFRunLoopTimeRed是基於時間的觸發器，應該說就是NSTimer，它手RunLoop的mode影響
創建Timer的兩種方式
1> NSTimer * time = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(runloopIsRun) userInfo:nil repeats:YES]；
這種方式必須手動添加到 RunLoop 中去纔會被調用
2> 通過方法scheduledTimerWithTimeInterval: target : selector
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
/*
注意：調用了 scheduledTimer 返回的定時器，已經自動被添加到當前runLoop 中，而且是NSDefaultRunLoopMode ，想讓上述方法起作用，必須先讓添加了上述 timer的RunLoop 對象 run 起來，通過scheduledTimerWithTimeInterval 創建的 timer 可以通過以下方法修改 mode
*/
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:time forMode:UITrackingRunLoopMode];
****提示**** GCD的定時器不受RunLoop的Mode影響
CFRunLoopSourceRef 事件的輸入源
source的分類：
1 》port-Based Source 基於端口，跟其他線程進行交互的，屬於mac內核發過來的一些消息
2》 custom input Source 自定義輸入源
3》cocoa perform selector sourcees
按照函數條用棧可分爲
1》source0：基於port的觸摸事件、點擊事件
2》source1：基於port的，通過內核和其他線程通信，接受分發系統事件，是和硬件的交互，觸摸首先在屏幕上包裝成一個event事件，在通過source1進行分發到source0，最後通過source0來處理
邏輯圖如下
CFRunLoopObserver ： 是觀察者，能夠監聽runloop的狀態改變，主要監聽以下幾個時間節點，在文檔的.h中這麼聲明
/* Run Loop Observer Activities */
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), //即將進入Loop
kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), //即將處理 Timer
kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), //即將處理source
kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), //即將進入休眠
kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6),//剛從休眠中喚醒
kCFRunLoopExit = (1UL << 7), //即將退出 Loop
kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU //監聽所有事件
};
/**
創建觀察者，監聽runloop
該方法可以在添加timer之前做點事情。可以在添加source之前搞點事情
參數一：CFAllocatorRef allocator CFAllocatorGetDefault 默認值
參數二：CFOptionFlags activities 監聽runloop的活動，也就是之前的枚舉
參數三：Boolean repeats 是否重複監聽
參數四：CFIndex order 寫0
參數五：block
*/
CFRunLoopObserverRef observer = CFRunLoopObserverCreateWithHandler(CFAllocatorGetDefault(), kCFRunLoopRunHandledSource, YES, 0, ^(CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopActivity activity) {
});
//添加觀察者，監聽當前的runloop
CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopGetCurrent(),observer , kCFRunLoopCommonModes);
//cf的是不ARC管理內存的，需要釋放
CFRelease(observer);
整個runloop的運行邏輯如下圖：
八、RunLoop的應用
1 > NSTimer 需求讓定時器在其他線程開啓
/*
> 需求
> 有時候，用戶拖拽scrollView的時候，mode:UITrackingRunLoopMode，顯示圖片，如果圖片很大，會渲染比較耗時，造成不好的體驗，因此，設置當用戶停止拖拽的時候再顯示圖片，進行延遲操作
- 方法1：設置scrollView的delegate 當停止拖拽的時候做一些事情
- 方法2：使用performSelector 設置模式爲default模式 ，則顯示圖片這段代碼只能在RunLoop切換模式之後執行
*/
// 加載比較大的圖片時，
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
// inModes 傳入一個 mode 數組，這句話的意思是
// 只有在 NSDefaultRunLoopMode 模式下才會執行 seletor 的方法顯示圖片
UIImageView * imageView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
[imageView performSelector:@selector(setImage:) withObject:[UIImage imageNamed:@"avater"] afterDelay:3.0 inModes:@[NSDefaultRunLoopMode]];
}
效果爲：當用戶點擊之後，下載圖片，但是圖片太大，不能及時下載。這時用戶可能會做些其他 UI 操作，比如拖拽，但是如果用戶正在拖拽瀏覽其他的東西時，圖片下載完畢了，此時如果要渲染顯示，會造成不好的用戶體驗，所以當用戶拖拽完畢後，顯示圖片。這是因爲，用戶拖拽，處於 UITrackingRunLoopMode 模式下，所以圖片不會顯示
2、常駐線程
> 需求
搞一個線程一直存在，一直在後臺做一些操作 比如監聽某個狀態， 比如監聽是否聯網。
//一個線程對應一個runloop，創建一個線程會自動開闢一個runloop
NSThread * runloopTherd = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(runLoop) object:nil];
[runloopTherd start];
-(void)runLoop
{
NSLog(@"-----");
/*
* 創建RunLoop，如果RunLoop內部沒有添加任何Source Timer
* 會直接退出循環，因此需要自己添加一些source才能保持RunLoop運轉
*/
[[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];
}
3、自動釋放池
Runloop循環時，在進入睡眠之前會清掉自動釋放池，並且創建一個新的釋放池，用於內部變量的銷燬。在子線程開RunLoop的時候一定要自己寫一個autoreleasepool。一個runloop對應一條線程，自動釋放池是針對當前線程裏邊的對象
NSThread * releaseTherd = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(releaseRun) object:nil];
[releaseTherd start];
-(void)releaseRun
{
//這樣保證了內存的安全
@autoreleasepool{
NSTimer * timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(runLoop) userInfo:nil repeats:YES];
[[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];
}
}
4、runloop與網絡請求、AFNetWorking ---摘自博客
iOS中，關於網絡請求的接口從上到下有：
CFSocket 最底層的接口，只負責socket通信
CFNetwork -----> ASIHttpRequest 基於CFSocket的上層封裝
NSURLConnection -----> AFNetworking 基於CFNetwork的分裝，提供面向對象的接口
NSURLSession ------->AFNetworking iOS7中新增的接口，內部用到了NSURLConnection
五、PerformSelecter，這個單獨放出來，這裏只做簡單介紹
當調用NSObject的performSelecter:afterDelay:方法後，其實內部會創建一個timer，並添加到當前的線程的runloop中，所以如果當前的線程沒有runloop，則這個方法會失效
========稍後我會將RunLoop源代碼的註釋貼上=========
=======可能理解有錯或者不到位歡迎指出========
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