源码比文字更令人深刻
版本： CF-1151.16
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为了文章简洁，只摘抄部分主要的代码 源码详细介绍在这里
一、邂逅runLoop
应该是一个美丽的下午，在一场面试上，遇见了runLoop，可惜擦肩而过。。。
二、认识runLoop
CFRunLoop
struct __CFRunLoop {
pthread_t _pthread; // runLoop 对应的线程
__CFPort _wakeUpPort; // 用来唤醒runLoop的端口，接收消息，执行CFRunLoopWakeUp方法
CFMutableSetRef _commonModes; // 集合，所有标记为common的mode的集合
CFMutableSetRef _commonModeItems; // 集合，commonMode的item（observers/sources/timers）的集合
CFRunLoopModeRef _currentMode; // 当前runLoop运行的mode
CFMutableSetRef _modes; // 集合，mode的集合
};
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从源码可以看出一部分内容 ： 一个runLoop对象，主要包含一个线程
_pthread
，一个用来被唤醒的端口
_wakeUpPort
，一个当前运行的mode
_currentMode
，以及若干个
_modes
、
_commonModes
、
_commonModeItems
。 runLoop有很多mode，即
_modes
，但是只有一个
_currentMode
，runLoop一次只能运行在一个mode下，不可能在多个mode下同时运行。
CFRunLoopMode
struct __CFRunLoopMode {
CFStringRef _name; // mode的名字，唯一标识
Boolean _stopped; // mode的状态，是否停止
CFMutableSetRef _sources0; // sources0 的集合
CFMutableSetRef _sources1; // sources1 的集合
CFMutableArrayRef _observers; // 存储所有观察者（observers）的数组
CFMutableArrayRef _timers; // 存储所有定时器（timers）的数组
// 源码中有一段代码，可以看出字典的存储对象
// CFDictionarySetValue(rlm->_portToV1SourceMap, (const void *)(uintptr_t)src_port, rls);
CFMutableDictionaryRef _portToV1SourceMap; // 字典 key是__CFPort，value是CFRunLoopSourceRef
// __CFPortSetInsert(src_port, rlm->_portSet);
__CFPortSet _portSet; // 端口的集合
}
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从mode的组成可以看出来：mode管理了所有的事件（sources/timers/observers），而runLoop是管理mode的
CFRunLoopSource
struct __CFRunLoopSource {
CFMutableBagRef _runLoops; // 一个Source 对应多个runLoop
union {
CFRunLoopSourceContext version0; // source0
CFRunLoopSourceContext1 version1; //source1
} _context;
}
// source0
typedef struct {
CFIndex version; // 版本号，用来区分是source1还是source0
void * info;
// schedule cancel 是对应的，
void (*schedule)(void *info, CFRunLoopRef rl, CFStringRef mode);
void (*cancel)(void *info, CFRunLoopRef rl, CFStringRef mode);
void (*perform)(void *info); // 用来回调的指针
} CFRunLoopSourceContext;
// source1
typedef struct {
CFIndex version; // 版本号
void * info;
#if (TARGET_OS_MAC && !(TARGET_OS_EMBEDDED || TARGET_OS_IPHONE)) || (TARGET_OS_EMBEDDED || TARGET_OS_IPHONE)
mach_port_t (*getPort)(void *info); // 端口
void * (*perform)(void *msg, CFIndex size, CFAllocatorRef allocator, void *info);
#else
void * (*getPort)(void *info);
void (*perform)(void *info); // 用来回调的指针
#endif
} CFRunLoopSourceContext1;
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源码中看出来，source0和source1的区别，source1比source0多一个接收消息的端口
mach_port_t
CFRunLoopObserver
struct __CFRunLoopObserver {
CFRunLoopRef _runLoop; // observer对应的runLoop, 一一对应
CFIndex _rlCount; // observer当前监测的runLoop数量，主要在安排/移除runLoop的时候用到
CFOptionFlags _activities; // observer观测runLoop的状态，枚举类型，
CFIndex _order; // mode使用数组存储observers，根据_order添加observer
CFRunLoopObserverCallBack _callout;
};
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_activities
状态值：
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), // 即将进入Loop
kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), // runLoop即将处理 Timers
kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), // runLoop即将处理 Sources
kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), // runLoop即将进入休眠
kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), // runLoop刚从休眠中唤醒
kCFRunLoopExit = (1UL << 7), // 即将退出RunLoop
kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU
};
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CFRunLoopTimer
struct __CFRunLoopTimer {
CFRunLoopRef _runLoop; // timer 对应的runLoop
CFMutableSetRef _rlModes; // 集合，存放对应的modes，猜测一个timer 可以有多个modes，即可以被加入到多个modes中
CFRunLoopTimerCallBack _callout;
};
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三、了解runLoop
5个类之间的主要方法，来详细了解类之间的相互关系
CFRunLoopCopyCurrentMode
获取runLoop正在运行的mode（即 _currentMode
CFStringRef CFRunLoopCopyCurrentMode(CFRunLoopRef rl) {
CFStringRef result = NULL;
result = (CFStringRef)CFRetain(rl->_currentMode->_name);
return result;
}
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CFRunLoopCopyAllModes
返回一个数组，其中包含了runLoop所有定义过的mode（即 _modes
CFArrayRef CFRunLoopCopyAllModes(CFRunLoopRef rl) {
CFMutableArrayRef array;
array = CFArrayCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, CFSetGetCount(rl->_modes), &kCFTypeArrayCallBacks);
// CFSetApplyFunction 三个参数a，b，c，
// 表示:对a里面的每个对象，都执行一次b方法，b方法的参数是a和c，后面会多次遇到
CFSetApplyFunction(rl->_modes, (__CFRunLoopGetModeName), array);
return array;
}
// 把mode的name添加进数组array
static void __CFRunLoopGetModeName(const void *value, void *context) {
CFRunLoopModeRef rlm = (CFRunLoopModeRef)value;
CFMutableArrayRef array = (CFMutableArrayRef)context;
CFArrayAppendValue(array, rlm->_name);
}
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CFRunLoopAddCommonMode
向runLoop的commonModes添加一个mode
void CFRunLoopAddCommonMode(CFRunLoopRef rl, CFStringRef modeName) {
// 判断 modeName 是否在_commonModes 中，如果已经存在，else中不做任何处理
if (!CFSetContainsValue(rl->_commonModes, modeName)) {
// set 是 runLoop 的 _commonModeItems一份拷贝
CFSetRef set = rl->_commonModeItems ? CFSetCreateCopy(kCFAllocatorSystemDefault, rl->_commonModeItems) : NULL;
// 1. _commonModes 添加 modeName,
// 可见_commonModes存储的其实是CFStringRef类型的modeName
CFSetAddValue(rl->_commonModes, modeName);
// 如果items 存在
if (NULL != set) {
CFTypeRef context[2] = {rl, modeName};
// 2. 为modeName对应的Mode添加items中的每个item(timer/source/observer)
// 为set中的每个item，调用一次__CFRunLoopAddItemsToCommonMode方法
CFSetApplyFunction(set, (__CFRunLoopAddItemsToCommonMode), (void *)context);
}
} else {
}
}
// 把一个item添加到指定的mode中
static void __CFRunLoopAddItemsToCommonMode(const void *value, void *ctx) {
CFTypeRef item = (CFTypeRef)value;
CFRunLoopRef rl = ()(((CFTypeRef *)ctx)[0]);
CFStringRef modeName = (CFStringRef)(((CFTypeRef *)ctx)[1]);
// 判断item具体是哪种类型，然后进行添加
if (CFGetTypeID(item) == CFRunLoopSourceGetTypeID()) {
CFRunLoopAddSource(rl, (CFRunLoopSourceRef)item, modeName);
} else if (CFGetTypeID(item) == CFRunLoopObserverGetTypeID()) {
CFRunLoopAddObserver(rl, (CFRunLoopObserverRef)item, modeName);
} else if (CFGetTypeID(item) == CFRunLoopTimerGetTypeID()) {
CFRunLoopAddTimer(rl, (CFRunLoopTimerRef)item, modeName);
}
}
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CFRunLoopAddSource
添加一个source到指定的runLoopMode
void CFRunLoopAddSource(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopSourceRef rls, CFStringRef modeName) { /* DOES CALLOUT */
// 声明一个bool值的标识,后续用来source0 添加source
Boolean doVer0Callout = false;
// 1. 如果是commonMode，那么commonModes中的所有mode都要更新
if (modeName == kCFRunLoopCommonModes) {
/*
这里获取rl->_commonModes并赋值set，如果没有为NULL
同时获取rl->_commonModeItems，如果不存在就初始化创建
*/
// 1.1 先把 rls 添加进_commonModeItems
CFSetAddValue(rl->_commonModeItems, rls);
// 1.2 为set中其他的mode，添加rls
CFSetApplyFunction(set, (__CFRunLoopAddItemToCommonModes), (void *)context);
}
// 2. 非commonMode的添加
else {
// 2.1 在runLoop的_modes中查找名字为modeName的mode，找不到会在内部进行初始化创建（true决定是否创建）
CFRunLoopModeRef rlm = __CFRunLoopFindMode(rl, modeName, true);
// 2.2 获取mode的跟source有关的_sources0，_sources1以及端口_portToV1SourceMap
if (NULL != rlm && NULL == rlm->_sources0) {
rlm->_sources0 = CFSetCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, &kCFTypeSetCallBacks);
rlm->_sources1 = CFSetCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, &kCFTypeSetCallBacks);
rlm->_portToV1SourceMap = CFDictionaryCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, NULL, NULL);
}
// 2.3 判断rls属于哪种类型，并针对性的添加
// 2.3.1 source0的情况
if (0 == rls->_context.version0.version) {
CFSetAddValue(rlm->_sources0, rls);
// 下面这段代码是后面的，放在这里便于理解，source0 有个schedule指针，把rl和rlm关联起来
rls->_context.version0.schedule(rls->_context.version0.info, rl, modeName);
}
// 2.3.2 source1的情况
else if (1 == rls->_context.version0.version) {
CFSetAddValue(rlm->_sources1, rls);
// 获取rls的端口
__CFPort src_port = rls->_context.version1.getPort(rls->_context.version1.info);
// rls和端口一一对应,并存储在mode的字典_portToV1SourceMap中
CFDictionarySetValue(rlm->_portToV1SourceMap, (const void *)(uintptr_t)src_port, rls);
// 把source1 的端口添加进mode的端口集合_portSet中
__CFPortSetInsert(src_port, rlm->_portSet);
}
// 2.4 把rl 加入到rls的_runLoops中，即一个resources可以对应多个runLoop
if (NULL == rls->_runLoops) {
rls->_runLoops = CFBagCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, &kCFTypeBagCallBacks); // sources retain run loops!
}
CFBagAddValue(rls->_runLoops, rl);
}
}
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CFRunLoopAddObserver
添加rlo到指定的rlm
CF_EXPORT void CFRunLoopAddObserver(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopObserverRef observer, CFRunLoopMode mode);
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内部实现
CFRunLoopSource
跟差不多，都是根据mode是否commonMode分两种情况，差别在于：
- 关联mode：mode有一个数组
_observers
_order
- 关联rl：根据
_rlCount
_rlCount
_runLoop
CFRunLoopAddTimer
添加rlt到指定的rlm
CF_EXPORT void CFRunLoopAddTimer(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopTimerRef timer, CFRunLoopMode mode);
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内部实现同上，区别：
- rlt只能添加到其
_runLoop
_runLoop
if (NULL == rlt->_runLoop) {
rlt->_runLoop = rl;
} else if (rl != rlt->_runLoop) {
__CFRunLoopTimerUnlock(rlt);
__CFRunLoopModeUnlock(rlm);
__CFRunLoopUnlock(rl);
return;
}
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- rlt有一个变量
_rlModes
CFSetAddValue(rlt->_rlModes, rlm->_name);
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- rlm有一个变量
_timers
_fireTSR
四、获取runLoop
runLoop跟其所在线程是一一对应的
- API提供了两个获取runLoop的方法
CFRunLoopRef CFRunLoopGetMain(void) {
static CFRunLoopRef __main = NULL; // no retain needed
// pthread_main_thread_np() 主线程
if (!__main) __main = _CFRunLoopGet0(pthread_main_thread_np()); // no CAS needed
return __main;
}
CFRunLoopRef CFRunLoopGetCurrent(void) {
CFRunLoopRef rl = (CFRunLoopRef)_CFGetTSD(__CFTSDKeyRunLoop);
if (rl) return rl;
// pthread_self() 当前线程
return _CFRunLoopGet0(pthread_self());
}
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其中，
TSD
是thread special data，表示线程私有数据，在 C++ 中，全局变量可以被所有线程访问，局部变量只有函数内部可以访问。而 TSD 的作用就是能够在同一个线程的不同函数中被访问。（找到的资料）
__CFTSDKeyRunLoop
是一个枚举类型的关键字。
pthread_self()
可以得知，如果要获取非主线程的runLoop，必须在该线程内部调用
CFRunLoopGetCurrent
才能获取。
- 根据线程t获取对应的runLoop
// 一个内部全局的字典
static CFMutableDictionaryRef __CFRunLoops = NULL;
CF_EXPORT CFRunLoopRef _CFRunLoopGet0(pthread_t t) {
// 1. 保证t不为空
if (pthread_equal(t, kNilPthreadT)) {
t = pthread_main_thread_np();
}
// 2. 创建全局字典,并存储主线程的runLoop
if (!__CFRunLoops) {
CFMutableDictionaryRef dict = CFDictionaryCreateMutable(kCFAllocatorSystemDefault, 0, NULL, &kCFTypeDictionaryValueCallBacks);
// 通过pthread_main_thread_np()创建CFRunLoopRef类型的mainLoop，内部对其所有变量进行初始化，并且赋值_pthread为pthread_main_thread_np()
CFRunLoopRef mainLoop = __CFRunLoopCreate(pthread_main_thread_np());
// key是主线程的指针， value 是刚创建的mainLoop
CFDictionarySetValue(dict, pthreadPointer(pthread_main_thread_np()), mainLoop);
// 比较并交换指针，
// 这里比较第一个参数NULL和第三个参数 (void * volatile *)&__CFRunLoops全局字典，如果相等，系统会自动把第二参数的值赋给第三个参数，
// volatile的作用是 每次取得数值的方式是直接从内存中读取
if (!OSAtomicCompareAndSwapPtrBarrier(NULL, dict, (void * volatile *)&__CFRunLoops)) {
CFRelease(dict);
}
// coreFoundation 要手动管理内存， create 对应 release
CFRelease(mainLoop);
}
// 3. 全局字典已经存在，从中获取对应线程t的runLoop
CFRunLoopRef loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
// 如果获取不到loop，
if (!loop) {
// 根据 t 创建 一个newLoop
CFRunLoopRef newLoop = __CFRunLoopCreate(t);
// 再一次进行获取
loop = (CFRunLoopRef)CFDictionaryGetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t));
// 如果还不存在，就直接赋值，
if (!loop) {
CFDictionarySetValue(__CFRunLoops, pthreadPointer(t), newLoop);
loop = newLoop;
}
}
// 4. 注册TSD
if (pthread_equal(t, pthread_self())) {
// 注册回调，当线程销毁时，顺便也销毁其对应的 RunLoop
_CFSetTSD(__CFTSDKeyRunLoop, (void *)loop, NULL);
if (0 == _CFGetTSD(__CFTSDKeyRunLoopCntr)) {
_CFSetTSD(__CFTSDKeyRunLoopCntr, (void *)(PTHREAD_DESTRUCTOR_ITERATIONS-1), (void (*)(void *))__CFFinalizeRunLoop);
}
}
return loop;
}
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线程和runLoop是一一对应，保存在一个全局字典里，主线程的runLoop是在初始化字典时已经创建好了，其他线程的runLoop只有在获取的时候才会创建。
五、运行runLoop
CFRunLoopRun
默认情况下，运行当前线程的runLoop
void CFRunLoopRun(void) {
int32_t result;
do {
result = CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), kCFRunLoopDefaultMode, 1.0e10, false);
} while (kCFRunLoopRunStopped != result && kCFRunLoopRunFinished != result);
}
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源码得知：
-
kCFRunLoopDefaultMode
- runLoop的运行主体是一个do..while循环，除非停止或者结束，否则runLoop会一直运行下去
CFRunLoopRunInMode
在指定的mode下运行当前线程的runLoop
SInt32 CFRunLoopRunInMode(CFStringRef modeName, CFTimeInterval seconds, Boolean returnAfterSourceHandled) {
return CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopGetCurrent(), modeName, seconds, returnAfterSourceHandled);
}
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该方法，可以设置runLoop运行在哪个mode下
modeName
，超时时间
seconds
，以及是否处理完事件就返回
returnAfterSourceHandled
。 这两个方法实际调用的是同一个方法
CFRunLoopRunSpecific
，其返回是一个
SInt32
类型的值，根据返回值，来决定runLoop的运行状况。
CFRunLoopRunSpecific
在指定的mode下，运行指定的runLoop
SInt32 CFRunLoopRunSpecific(CFRunLoopRef rl, CFStringRef modeName, CFTimeInterval seconds, Boolean returnAfterSourceHandled) {
// 根据rl，modeName获取指定的currentMode
CFRunLoopModeRef currentMode = __CFRunLoopFindMode(rl, modeName, false);
// 1. 如果当前mode 不存在，或者当前mode中事件为空，runLoop 结束，返回 kCFRunLoopRunFinished
if (NULL == currentMode || __CFRunLoopModeIsEmpty(rl, currentMode, rl->_currentMode)) {
// 声明一个标识did，默认false
Boolean did = false;
// did 为 false，返回 kCFRunLoopRunFinished
return did ? kCFRunLoopRunHandledSource : kCFRunLoopRunFinished;
}
// 初始化一个返回结果，值为kCFRunLoopRunFinished
int32_t result = kCFRunLoopRunFinished;
// 2. kCFRunLoopEntry， 通知observers 即将开始循环
if (currentMode->_observerMask & kCFRunLoopEntry ) __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopEntry);
// runLoop运行主体
result = __CFRunLoopRun(rl, currentMode, seconds, returnAfterSourceHandled, previousMode);
// 3. kCFRunLoopExit， 通知 observers 即将退出循环runLoop
if (currentMode->_observerMask & kCFRunLoopExit ) __CFRunLoopDoObservers(rl, currentMode, kCFRunLoopExit);
return result;
}
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这里有3点：
- kCFRunLoopRunFinished mode中没有事件处理，直接返回
- kCFRunLoopEntry runLoop即将开始运行，通知observers
- kCFRunLoopExit runLoop 即将退出，通知observers
__CFRunLoopRun
这里处理了runLoop从开始运行到退出的所有逻辑
static int32_t __CFRunLoopRun(CFRunLoopRef rl, CFRunLoopModeRef rlm, CFTimeInterval seconds, Boolean stopAfterHandle, CFRunLoopModeRef previousMode) {
// 1. 如果runLoop停止或者runLoopMode为停止状态，直接返回 kCFRunLoopRunStopped
if (__CFRunLoopIsStopped(rl)) {
__CFRunLoopUnsetStopped(rl);
return kCFRunLoopRunStopped;
} else if (rlm->_stopped) {
rlm->_stopped = false;
return kCFRunLoopRunStopped;
}
// 获取主线程用来接收消息的端口
dispatchPort = _dispatch_get_main_queue_port_4CF();
// 获取执行timers对应的线程的端口
modeQueuePort = _dispatch_runloop_root_queue_get_port_4CF(rlm->_queue);
// GCD 管理的定时器，用于实现runLoop的超时机制
dispatch_source_t timeout_timer = NULL;
struct __timeout_context *timeout_context = (struct __timeout_context *)malloc(sizeof(*timeout_context));
// 处理timer 三种情况 ：timer1 立即超时
if (seconds <= 0.0) { // instant timeout
seconds = 0.0;
timeout_context->termTSR = 0ULL;
// timer2 即将超时
} else if (seconds <= TIMER_INTERVAL_LIMIT) {
// 判断在哪个线程中执行
dispatch_queue_t queue = pthread_main_np() ? __CFDispatchQueueGetGenericMatchingMain() : __CFDispatchQueueGetGenericBackground();
timeout_timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
// 事件一一对应，
dispatch_source_set_event_handler_f(timeout_timer, __CFRunLoopTimeout);
dispatch_source_set_cancel_handler_f(timeout_timer, __CFRunLoopTimeoutCancel);
dispatch_source_set_timer(timeout_timer, dispatch_time(1, ns_at), DISPATCH_TIME_FOREVER, 1000ULL);
// 定时器执行
dispatch_resume(timeout_timer);
} else {
// timer3 永不超时
seconds = 9999999999.0;
timeout_context->termTSR = UINT64_MAX;
}
// 声明一个标识，默认true，用于执行消息处理
Boolean didDispatchPortLastTime = true;
// 声明一个返回值，用于最后的结果返回
int32_t retVal = 0;
// do..while循环主体，处理runLoop的逻辑
do {
// 获取rlm的端口集合
__CFPortSet waitSet = rlm->_portSet;
// runLoop设置为可被唤醒的状态
__CFRunLoopUnsetIgnoreWakeUps(rl);
// 2. kCFRunLoopBeforeTimers runLoop即将处理Timers， 通知observers
if (rlm->_observerMask & kCFRunLoopBeforeTimers) __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopBeforeTimers);
// 3. kCFRunLoopBeforeSources runLoop即将处理Sources，通知observers
if (rlm->_observerMask & kCFRunLoopBeforeSources) __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopBeforeSources);
// 4. runLoop开始处理source0事件
// sourceHandledThisLoop 是否处理完Source0事件
// 内部实现是，只有被标记Signaled的source0事件才会被处理，但在处理之前会去除标记__CFRunLoopSourceUnsetSignaled
Boolean sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSources0(rl, rlm, stopAfterHandle);
if (sourceHandledThisLoop) {
// 处理完Source0之后的回调
__CFRunLoopDoBlocks(rl, rlm);
}
// 处理完source0事件，且没有超时 poll 为false,
// 没有处理完source0 事件，或者超时，为true
Boolean poll = sourceHandledThisLoop || (0ULL == timeout_context->termTSR);
// didDispatchPortLastTime 初始化为true，即第一次循环的时候不会走if方法，
// 5. 消息处理，source1 事件，goto 第9步
if (MACH_PORT_NULL != dispatchPort && !didDispatchPortLastTime) {
// 从消息缓冲区获取消息
msg = (mach_msg_header_t *)msg_buffer;
// dispatchPort收到消息，立刻去处理
// dispatchPort 主线程接收消息的端口
if (__CFRunLoopServiceMachPort(dispatchPort, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort, 0, &voucherState, NULL)) {
// 收到消息，立马去处理
goto handle_msg;
}
if (__CFRunLoopWaitForMultipleObjects(NULL, &dispatchPort, 0, 0, &livePort, NULL)) {
goto handle_msg;
}
}
// didDispatchPortLastTime 设置为false，以便进行消息处理
didDispatchPortLastTime = false;
// 6. kCFRunLoopBeforeWaiting，通知 observers runLoop即将休眠
if (!poll && (rlm->_observerMask & kCFRunLoopBeforeWaiting)) __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopBeforeWaiting);
// runLoop 休眠
__CFRunLoopSetSleeping(rl);
// 7.线程进入休眠, 直到被下面某一个事件唤醒。(文档给出的结果：)
// 7.1. 基于 port 的Source1 的事件
// 7.2. Timer 到时间了
// 7.3. RunLoop 启动时设置的最大超时时间到了
// 7.4. 被手动唤醒
do {
// 从消息缓冲区获取消息
msg = (mach_msg_header_t *)msg_buffer;
// 内部调用 mach_msg() 等待接受 waitSet 的消息
__CFRunLoopServiceMachPort(waitSet, &msg, sizeof(msg_buffer), &livePort, poll ? 0 : TIMEOUT_INFINITY, &voucherState, &voucherCopy);
} while (1);
// 设置rl不再等待唤醒
__CFRunLoopSetIgnoreWakeUps(rl);
// runloop 醒来
__CFRunLoopUnsetSleeping(rl);
// 8. kCFRunLoopAfterWaiting 已被唤醒，通知observers
if (!poll && (rlm->_observerMask & kCFRunLoopAfterWaiting)) __CFRunLoopDoObservers(rl, rlm, kCFRunLoopAfterWaiting);
// 9. 处理消息
handle_msg:;
// 设置rl不再等待唤醒
__CFRunLoopSetIgnoreWakeUps(rl);
// 判断 livePort
// 9.1 如果不存在
if (MACH_PORT_NULL == livePort) {
CFRUNLOOP_WAKEUP_FOR_NOTHING();
// 9.2 如果是唤醒rl的端口，回到第2步
} else if (livePort == rl->_wakeUpPort) {
CFRUNLOOP_WAKEUP_FOR_WAKEUP();
ResetEvent(rl->_wakeUpPort);
}
// 定时器事件__CFRunLoopDoTimers
// 9.3 如果是定时器的端口
else if (modeQueuePort != MACH_PORT_NULL && livePort == modeQueuePort) {
// 处理定时器事件
CFRUNLOOP_WAKEUP_FOR_TIMER();
if (!__CFRunLoopDoTimers(rl, rlm, mach_absolute_time())) {
__CFArmNextTimerInMode(rlm, rl);
}
}
// 9.4. 如果端口是主线程的端口，直接处理
else if (livePort == dispatchPort) {
CFRUNLOOP_WAKEUP_FOR_DISPATCH();
__CFRUNLOOP_IS_SERVICING_THE_MAIN_DISPATCH_QUEUE__(msg);
} else {
// 9.5. 除上述4点之外的端口
CFRUNLOOP_WAKEUP_FOR_SOURCE();
// 从端口收到的消息事件，为source1事件
CFRunLoopSourceRef rls = __CFRunLoopModeFindSourceForMachPort(rl, rlm, livePort);
if (rls) {
mach_msg_header_t *reply = NULL;
// 处理source1 事件
sourceHandledThisLoop = __CFRunLoopDoSource1(rl, rlm, rls, msg, msg->msgh_size, &reply) || sourceHandledThisLoop;
if (NULL != reply) {
// 消息处理，
// message.h中，以后有时间会再研究一下
(void)mach_msg(reply, MACH_SEND_MSG, reply->msgh_size, 0, MACH_PORT_NULL, 0, MACH_PORT_NULL);
}
}
}
// 10. 返回结果的处理
if (sourceHandledThisLoop && stopAfterHandle) {
// 10.1 如果事件处理完就返回，并且source处理完成
retVal = kCFRunLoopRunHandledSource;
} else if (timeout_context->termTSR < mach_absolute_time()) {
// 10.2 超时
retVal = kCFRunLoopRunTimedOut;
} else if (__CFRunLoopIsStopped(rl)) {
// 10.3 被外部调用者强制停止了
__CFRunLoopUnsetStopped(rl);
retVal = kCFRunLoopRunStopped;
} else if (rlm->_stopped) {
// 10.4 runLoopMode 状态停止
rlm->_stopped = false;
retVal = kCFRunLoopRunStopped;
} else if (__CFRunLoopModeIsEmpty(rl, rlm, previousMode)) {
// 10.5 source/timer/observer一个都没有了
retVal = kCFRunLoopRunFinished;
}
// 上述几种情况，会跳出do..while循环，
// 除此之外，继续循环
} while (0 == retVal);
return retVal;
}
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上述2-10就是runLoop运行过程中的循环逻辑，而最终返回的状态有：
kCFRunLoopRunFinished
、
kCFRunLoopRunStopped
、
kCFRunLoopRunTimedOut
以及
kCFRunLoopRunHandledSource
四种枚举类型
总结：
1. runLoop跟线程一一对应，非主线程的rl只能在其内部获取，runLoop管理rlm和回调block，而rlm存储了所有的事件。
2. runLoop运行核心就是一个do..while循环，遍历所有事件，有事件处理，无事件休眠，直至达到退出条件。
3. 以上就是runLoop内部的源码分析，当然会有理解不到位的情况，也留有待解决的问题，万望不吝赐教。
参考资料：
深入理解RunLoop
RunLoop系列之源码分析
Run Loops
CFRunLoop
![Java经典面试题详解：带你手撸红黑树总结[图]](data:image/gif;base64,R0lGODlhAQABAIAAAP///wAAACwAAAAAAQABAAACAkQBADs=)