利用RunLoop控制线程生命周期

需求

子线程频繁的做任务，此时如果每次做任务时创建子线程，任务完成销毁子线程，频繁得创建销毁线程对系统的开销非常大
所以创建一条可以长期不会销毁的子线程，在需要做任务时开启，在不需要做任务时休眠来优化性能

尝试一

新创建一个 NSThread 的子类，ZXFThread,以便于监控线程的销毁 dealloc
在控制器 viewDidLoad 中创建子线程, 并调用 run 方法
在 run 方法中, 给当前 RunLoop 添加一个 Observer, 并开启当前 RunLoop

在 touchesBegan: withEvent: 方法中在子线程调用 test 方法

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- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // 创建子线程，并调用 run 方法，开启当前线程的 RunLoop
    ZXFThread *thread = [[ZXFThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    [thread start];
    self.thread = thread;
}
  
// 线程保活
- (void)run{
    NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]);
    [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort new] forMode:NSRunLoopCommonModes];
    [[NSRunLoop currentRunLoop] run];
}
  
// 点击方法中在 子线程执行 test 任务
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    [self performSelector:@selector(test) onThread:self.thread withObject:nil waitUntilDone:false];
}
  
// 子线程执行任务
- (void)test{
    NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]);
}

这样看起来我们大致实现了不销毁，可重复做任务的子线程

问题一?

经测试发现，虽然子线程可以正常执行任务，且不销毁，但是控制器和子线程 dealloc方法都没有调用
带来了内存泄漏问题
猜想是因为, initWithTarget: 方法导致 thread对象强引用了 self, 并且self 通过 strong属性强引用了 thread ，造成了循环引用.
所以把 initWithTarget: 方法替换为 initWithBlock
经尝试，控制器正常释放了，但是 thread仍然没有释放
因为子线程的 runloop 开启，所以代码一直卡在 [[NSRunLoop currentRunLoop] run] 的位置
所以要想thread释放，就需要停止 thread 的 runLoop

尝试改进？

在控制器的 dealloc 方法中调用在thread 线程 stop，停止 thread runLoop？
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- (void)stop{ CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent()); NSLog(@"%s %@", __func__, [NSThread currentThread]); }
- 测试现象 : stop成功调用，但是 thread 仍然没有释放。
可能调用时机太晚？于是在控制器添加 button，点击时在子线程调用 stop?
- 测试现象 : thread 仍然没有释放。

dealloc 中调用 stop

为什么出现坏内存访问？

子线程的stop 和主线程的 dealloc 并行执行
可能主线程的 dealloc 已经执行完毕，也就是控制器已经完全释放
而子线程仍然在访问控制器的属性
就会出现坏内存访问

解决坏内存访问?

让子线程和主线程，同步执行
并且判断 weakSelf 存在.

问题二?

问题就出在 [[NSRunLoop currentRunLoop] run] 方法上，以下是官方文档对此方法的解释

If no input sources or timers are attached to the run loop, this method exits immediately; otherwise, 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.
- 意思为：如果没有向当前 runLoop中添加 sources,timers 等，runloop会立即退出循环
- 否则，会在 NSDefaultRunLoopMode模式下，重复调用 runMode:beforeDate:
- 换句话说，这个方法开启了一个无限的循环在 sources，timers等输入源中处理数据.
可以看出，如果调用 run, 我们就无法停止当前 RunLoop了
而调用停止，也只是停止那一次 RunLoop循环
专门用于开启一个永不销毁的线程

解决

以runMode:beforeDate: 代替 [[NSRunLoop currentRunLoop] run] 启动 runLoop.
并在控制器中增加 isStop 字段，用来判断是否开启 runLoop.
点击按钮时，调用 stop 方法，把 isStop 置为 YES，并且停止当次 runLoop.
测试后，发现控制器和 thread都释放了.
但是必须点击 stop 按钮，不点击就没有停止 runLoop，thread不释放.
继续优化为在控制器的 dealloc 方法中停止子线程 RunLoop, 但是要注意坏内存访问，以及weak被清空的问题.

线程封装

为了方便的使用可以控制生命周期的子线程，自定了一个 ZXFPermenantThread

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ZXFPermenantThread.h

#import <Foundation/Foundation.h>

NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN

typedef void(^ZXFPermenantThreadTask)(void);
@interface ZXFPermenantThread : NSObject

/**
 在当前子线程执行一个任务
 */
- (void)executeTask:(ZXFPermenantThreadTask)task;

/**
 结束线程
 */
- (void)stop;

@end

NS_ASSUME_NONNULL_END
  
  #import "ZXFPermenantThread.h"

@interface ZXFThread : NSThread
@end

@implementation ZXFThread

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

@end

@interface ZXFPermenantThread ()

@property (nonatomic, strong) ZXFThread *innerThread;
@property (nonatomic, assign, getter=isStopped) BOOL stopped;

@end

@implementation ZXFPermenantThread

- (instancetype)init{
    self = [super init];
    if (self) {
        __weak typeof(self) weakSelf = self;
        self.innerThread = [[ZXFThread alloc] initWithBlock:^{
            [[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[NSPort new] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
            while (weakSelf && !weakSelf.isStopped) {
                [[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
            }
        }];;
        [self.innerThread start];
    }
    return self;
}

- (void)executeTask:(ZXFPermenantThreadTask)task{
    if (!self.innerThread || !task) return;
    
    [self performSelector:@selector(__executeTask:) onThread:self.innerThread withObject:task waitUntilDone:NO];
}

- (void)stop{
    if (!self.innerThread) return;
    [self performSelector:@selector(__stop) onThread:self.innerThread withObject:nil waitUntilDone:YES];
}

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

// MARK: private methods
- (void)__stop{
    self.stopped = YES;
    CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());
    self.innerThread = nil;
}

- (void)__executeTask:(ZXFPermenantThreadTask)task{
    task();
}

@end

外部就可以很方便的使用，如下

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- (void)viewDidLoad{
    self.view.backgroundColor = UIColor.lightGrayColor;
    
    ZXFPermenantThread *thread = [[ZXFPermenantThread alloc] init];
    self.thread = thread;
}

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    [self.thread executeTask:^{
        NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
    }];
}

- (void)stopThread{
    [self.thread stop];
}

Contents

利用RunLoop控制线程生命周期

需求

尝试一

问题一?

dealloc 中调用 stop

为什么出现坏内存访问？

解决坏内存访问?

问题二?

解决

线程封装