播面

RunLoop 的核心逻辑主要是在 CoreFoundation 框架下的 CFRunLoop.c 文件中的 __CFRunLoopRun 函数里实现的。

虽然网上常说“六步”，但严格对应源码来看，其内部逻辑更为细致，通常分为 10 个关键节点。为了方便理解，我们可以将其归纳为几个大的阶段。

以下是 RunLoop 内部逻辑的详细流程解析：

核心流程图解

RunLoop 的本质是一个 do...while 循环，其核心在于“接收消息 -> 等待 -> 处理”。

第一阶段：准备与通知 (Entry & Pre-check)

1. 通知 Observers：即将进入 Loop

   • 状态：kCFRunLoopEntry
   • 说明：告诉观察者，RunLoop 启动了。

2. 通知 Observers：即将处理 Timers

   • 状态：kCFRunLoopBeforeTimers
   • 说明：通知观察者即将处理定时器回调。

3. 通知 Observers：即将处理 Sources

   • 状态：kCFRunLoopBeforeSources
   • 说明：通知观察者即将处理输入源（非基于 Port 的 Source0）。

4. 处理 Source0 (非基于 Port 的源)

   • 操作：执行 performSelector:onThread: 等由应用层触发的事件。
   • 关键点：如果处理完 Source0 后，发现有 Source1 (基于 Port 的源) 已经准备好了，或者有主队列的 GCD 任务，可能会直接跳过休眠，去处理消息。

5. 检查 Source1 (基于 Port 的源)

   • 操作：如果有 Source1 处于 Ready 状态，直接跳转到 第9步 (处理消息)。
   • 注：这是为了性能优化，如果有事做就不必休眠。

第二阶段：休眠 (Sleep)

6. 通知 Observers：即将进入休眠

   • 状态：kCFRunLoopBeforeWaiting
   • 说明：这是 RunLoop 即将挂起、释放 CPU 资源的关键时刻。

7. 休眠 (Wait for Mach Port)

   • 操作：调用 mach_msg_trap，从用户态切换到内核态。
   • 说明：线程停止运行，等待被唤醒。
   • 唤醒条件（满足其一即可）：
     • 基于 Port 的 Source1 事件到达（如屏幕点击、网络数据）。
     • Timer 定时器时间到了。
     • GCD 主队列（Main Dispatch Queue）有任务分发。
     • RunLoop 设置的超时时间到了。

第三阶段：唤醒与处理 (Wake Up & Handle)

8. 通知 Observers：刚从休眠中唤醒

   • 状态：kCFRunLoopAfterWaiting
   • 说明：线程被唤醒，重新开始工作。

9. 处理唤醒事件 (核心处理逻辑)

   • 根据被唤醒的原因，执行相应的任务：
     • 如果是 Timer 唤醒：触发 Timer 的回调。
     • 如果是 GCD 唤醒：执行 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), block) 中的 block。
     • 如果是 Source1 唤醒：处理系统内核发来的事件（如触摸、系统通知）。

第四阶段：退出或重试 (Exit or Loop)

10. 决定下一步
    • 检查是否需要退出 Loop：
      • 如果是 kCFRunLoopRunFinished。
      • 如果指定了超时时间且已超时。
      • 如果外部强制停止。
    • 如果未退出：跳转回 第2步，开始新的一轮循环。
    • 如果退出：通知 Observers kCFRunLoopExit。

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总结版（六步记忆法）

如果你为了面试或快速记忆，可以将上述繁琐步骤浓缩为以下“六步”逻辑：

1. Notify Entry：通知进入 RunLoop。
2. Process Pre-Sleep：通知处理 Timer/Source0，并执行 Source0。如果有 Source1 待处理，跳过休眠。
3. Notify Sleep：通知即将休眠。
4. Sleep：调用 mach_msg 等待唤醒（Trap into Kernel）。
5. Notify Wake：通知被唤醒。
6. Handle Event：处理唤醒源（Timer / GCD / Source1），然后决定是 Loop 还是 Exit。

关键概念补充

• Source0：非基于 Port 的，用于应用层事件（如 performSelector）。需要手动标记为待处理并唤醒 RunLoop。
• Source1：基于 Mach Port 的，用于系统内核事件（如触摸、硬件中断）。能主动唤醒 RunLoop。
• GCD 与 RunLoop：只有 Main Dispatch Queue 的任务是由 RunLoop 处理的，其他队列由 GCD 线程池直接处理。
• 用户态/内核态切换：RunLoop 的核心价值在于 Step 7，利用 mach_msg 让线程在没有消息时真正“停下来”不占用 CPU，有消息时又能毫秒级响应。