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iOS-RunLoop详解(三)：使用RunLoop线程保活方案

路西法阁下 2021-09-19 阅读 60
iOS底层原理班ios 底层

iOS-RunLoop详解(三)：使用RunLoop线程保活方案

如果经常要在子线程中做事情，不使用保活，就会一直创建、销毁子线程，这样很耗性能，所以经常在子线程做事情最好使用线程保活。

实现线程保活

创建线程类，表示需要经常执行的任务

***********************? MJThread.h ?**************************
@interface MJThread : NSThread

@end

#import "MJThread.h"

@implementation MJThread

***********************? MJThread.m ?**************************
- (void)dealloc
{
    NSLog(@"%s", __func__);
}

@end


***********************? ViewController.m ?**************************
    
@implementation ViewController
    
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    // NSThread 频繁创建线程
        MJThread *thread = [[MJThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];
        [thread start];

    //    [self performSelector:@selector(test) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}

// 子线程需要执行的任务
- (void)test
{
    NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]);
}
@end

我们可以用RunLoop来延长线程的生命周期,不让线程挂掉

// 子线程需要执行的任务
- (void)test
{
    NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]);
    
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    
    NSLog(@"%s ----end----", __func__);
}

我们需要往RunLoop中添加任务,任何任务都可以.

// 子线程需要执行的任务
- (void)test
{
    NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]);
    NSLog(@"?????????????");
    // 往RunLoop里面添加Source\Timer\Observer
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[[NSPort alloc] init] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    
    NSLog(@"%s ----end----", __func__);
}

每一次点击屏幕，都是创建了[[MJThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];经过[[NSRunLoop currentRunLoop] addPort 和 [[NSRunLoop currentRunLoop] run]; 线程进入休眠了，但是我们现在没办法唤醒线程和执行线程任务，程序继续修改。

上面的代码thread是一个局部变量,每次执行任务都会重新创建,所以我们把线程设置成成员属性。

***********************? ViewController.m ?**************************
@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) MJThread *thread;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    self.thread = [[MJThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    [self.thread start];
}

//触碰屏幕事件
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    [self performSelector:@selector(test) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}

// 子线程需要执行的任务
- (void)test
{
    NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]);
    NSLog(@"?????????????");
    
}

// 这个方法的目的：线程保活
- (void)run {
    NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]);
    NSLog(@"---------- start -----------");
    // 往RunLoop里面添加Source\Timer\Observer
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[[NSPort alloc] init] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
    
    NSLog(@"%s ----end----", __func__);
}
@end

上面的代码有两个问题：

  1. self和thread会造成循环引用，都不会释放
  2. thread一直不会死

首先解决循环引用：

#import "ViewController.h"
#import "MJThread.h"

@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) MJThread *thread;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
        //如果使用如下方式创建thread，self会引用thread，thread会引用self，会造成循环引用。
        //[[MJThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    
        self.thread = [[MJThread alloc] initWithBlock:^{
        NSLog(@"%@----begin----", [NSThread currentThread]);
        
        // 往RunLoop里面添加Source\Timer\Observer
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[[NSPort alloc] init] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        
        //线程会一直阻塞这这一行，永远不会销毁
        [[NSRunLoop currentRunLoop] run]; 

        //当把NSRunLoop停掉之后，代码就会从下一行往下走，这时候任务执行完成，线程该死的时候就会死了。
        NSLog(@"%@----end----", [NSThread currentThread]);
    }];
    [self.thread start];
}

- (void)dealloc
{
    NSLog(@"%s", __func__);

    //就算把thread清空，thread也不会销毁，因为任务还没结束，线程就不会死。
    //self.thread = nil; 
}

如果我们想要精准的控制线程的生命周期,比如说控制器销毁的时候,线程也销毁,那应该怎么做呢?我们可以像下面这样手动停止RunLoop:

- (IBAction)stop {
    // 在子线程调用stop
    [self performSelector:@selector(stopThread) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}

// 用于停止子线程的RunLoop
- (void)stopThread
{
    // 停止RunLoop
    CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());
    NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]);
}

线程不会死的原因就是有个RunLoop一直在运行，线程一直有任务做，所以想让线程死掉，就把RunLoop停掉，当把RunLoop停掉之后，代码就会从 [[NSRunLoop currentRunLoop] run]往下走，当线程执行完任务后，线程该死的时候(当前控制器销毁后)就会死了。

我们看run方法的解释：

it runs the receiver in the NSDefaultRunLoopMode by repeatedly invoking runMode:beforeDate:.
In other words, this method effectively begins an infinite loop that processes data from the run loop’s input sources and timers.

翻译过来就是：
它通过反复调用runMode:beforeDate:在NSDefaultRunLoopMode中运行接收器。换句话说，这个方法有效地开始了一个无限循环，处理来自运行循环的输入源和计时器的数据。

可以看出，通过run方法运行的RunLoop是无法停止的，它专门用于开启一个永不销毁的线程(NSRunLoop)。

既然这样，那我们可以模仿run方法，写个while循环，内部也调用runMode:beforeDate:方法，如下：

while (!weakSelf.isStoped) {
    [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
}
//while的条件判断中要使用weakSelf，不然self强引用thread，thread强引用block，block强引用self，产生循环引用

不使用run方法，我们就能停掉RunLoop了，停掉RunLoop系统有提供API是CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent())，但是这个API不能在ViewController的dealloc方法里面写，因为ViewController的dealloc方法是在主线程调用的，我们要保证在子线程调用CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent())。

#import "ViewController.h"
#import "MJThread.h"

@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) MJThread *thread;
@property (assign, nonatomic, getter=isStoped) BOOL stopped;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    __weak typeof(self) weakSelf = self;

    self.stopped = NO;
    self.thread = [[MJThread alloc] initWithBlock:^{
        NSLog(@"%@----begin----", [NSThread currentThread]);

        // 往RunLoop里面添加Source\Timer\Observer
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[[NSPort alloc] init] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        while (!weakSelf.isStoped) {
            [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
        }

        NSLog(@"%@----end----", [NSThread currentThread]);

        // NSRunLoop的run方法是无法停止的，它专门用于开启一个永不销毁的线程（NSRunLoop）
        //        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
        /*
         it runs the receiver in the NSDefaultRunLoopMode by repeatedly invoking runMode:beforeDate:.
         In other words, this method effectively begins an infinite loop that processes data from the run loop’s input sources and timers
         */

    }];
    [self.thread start];
}



- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    [self performSelector:@selector(test) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}

// 子线程需要执行的任务
- (void)test
{
    NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]);
    NSLog(@"?????????????");
}

- (IBAction)stop {
    // 在子线程调用stop
    [self performSelector:@selector(stopThread) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}

// 用于停止子线程的RunLoop
- (void)stopThread
{
    // 设置标记为NO
    self.stopped = YES;
    
    // 停止RunLoop
    CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());
    NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]);
}

- (void)dealloc
{
    NSLog(@"%s", __func__);
    //就算把thread清空，thread也不会销毁，因为任务还没结束，线程就不会死。
    self.thread = nil;
    
//    [self stop];
}

@end

上面代码还有一个问题，就是我们每次都要先点击停止再返回当前VC，这样很麻烦，可能你会说可以把[self stop]方法写在ViewController的dealloc方法里面，试了下，发现报错坏内存访问:

这是为什么呢？这就是我们上面讲的waitUntilDone造成的.我们在[self performSelector:@selector(stopRunLoop) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];中把waitUntilDone设置为NO,就表示在子线程执行的stopRunLoop函数和在主线程执行的- (IBAction)stop函数是同时执行的.一旦- (IBAction)stop函数先执行完,那么ViewController的dealloc函数也会立马执行完毕,ViewController就会释放.这时候再去执行stopRunLoop就会报坏内存访问,因为ViewController已经释放了.为什么会崩溃到[[NSRunLoop currentRunLoop]runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];这一行呢?

现在你应该明白为什么会在RunLoop那行代码报坏内存访问错误了吧！

解决办法也很简单，dealloc方法里面调用[self stop]，并且将上面NO改成YES。

- (IBAction)stop {
    // 在子线程调用stop
    [self performSelector:@selector(stopThread) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
}
- (void)dealloc
{
    NSLog(@"%s", __func__);
    
   [self stop];
}

运行代码，直接返回当前VC，打印：

2021-05-14 15:59:38.055083+0800 Interview03-线程保活[4787:225673] -[ViewController dealloc]
2021-05-14 15:59:38.055307+0800 Interview03-线程保活[4787:225794] -[ViewController stopThread] <MJThread: 0x600000a8dd00>{number = 8, name = (null)}

我们点击返回退出控制器后ViewController释放了,但是没有看到线程释放

其实那个RunLoop的确停掉了，但是停掉之后，他会再次来到while循环判断条件：

我们在while循环中打一个断点:

这时候当前控制器已经被销毁，weakSelf指针已经被清空，这时候!nil获取的就是YES，所以会再次进入循环体启动RunLoop，RunLoop又跑起来了，线程又有事情干了，所以线程不会销毁。

解决办法：

while (weakSelf && !weakSelf.isStoped) {
    [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
}

再次运行项目，返回当前VC

2021-05-14 16:03:29.471773+0800 Interview03-线程保活[4863:229852] <MJThread: 0x600000452e40>{number = 9, name = (null)}----end----
2021-05-14 16:03:29.472196+0800 Interview03-线程保活[4863:229852] -[MJThread dealloc]

再次运行项目，点击暂停，返回当前VC，这时候又崩了

点击暂停之后RunLoop肯定停掉了，RunLoop停掉后，这时候的线程就不能用了，runloop停止掉后它的任务就执行完了,线程的生命周期已经结束了,这时候它已经不能再执行任务了.但是这时候thread还没销毁(还没调用dealloc)，因为thread还被self引用着，我们点击返回按钮,又让子线程去执行stopRunLoop任务就会报错,这时候访问一个不能用的thread就会报坏内存访问错误。

解决办法也很简单，暂停RunLoop后把thread指针置为nil，并且如果发现子线程为nil就不在子线程执行任务了。

最后的完整代码

#import "ViewController.h"
#import "MJThread.h"

@interface ViewController ()
@property (strong, nonatomic) MJThread *thread;
@property (assign, nonatomic, getter=isStoped) BOOL stopped;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    __weak typeof(self) weakSelf = self;

    self.stopped = NO;
    self.thread = [[MJThread alloc] initWithBlock:^{
        NSLog(@"%@----begin----", [NSThread currentThread]);

        // 往RunLoop里面添加Source\Timer\Observer
        [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[[NSPort alloc] init] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        while (weakSelf && !weakSelf.isStoped) {
            [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
        }

        NSLog(@"%@----end----", [NSThread currentThread]);

        // NSRunLoop的run方法是无法停止的，它专门用于开启一个永不销毁的线程（NSRunLoop）
        //        [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
        /*
         it runs the receiver in the NSDefaultRunLoopMode by repeatedly invoking runMode:beforeDate:.
         In other words, this method effectively begins an infinite loop that processes data from the run loop’s input sources and timers
         */

    }];
    [self.thread start];
}



- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    [self performSelector:@selector(test) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:NO];
}

// 子线程需要执行的任务
- (void)test
{
    NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]);
    NSLog(@"?????????????");
}

- (IBAction)stop {
    // 在子线程调用stop
    if (!self.thread) return;
    [self performSelector:@selector(stopThread) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
}

// 用于停止子线程的RunLoop
- (void)stopThread
{
    // 设置标记为NO
    self.stopped = YES;
    
    // 停止RunLoop
    CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());
    self.thread = nil;
    NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]);
}

- (void)dealloc
{
    NSLog(@"%s", __func__);
    
    [self stop];
}

@end
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