一、NSThread
1、創建和啟動線程
/**
* 一個NSThread對象就代表一條線程
* 創建、啟動線程
*/
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
[thread start];
// 線程一啟動，就會在線程thread中執行self的run方法
//主線程相關用法
+ (NSThread *)mainThread; // 獲得主線程
- (BOOL)isMainThread; // 是否為主線程
+ (BOOL)isMainThread; // 是否為主線程
//獲得當前線程
NSThread *current = [NSThread currentThread];
//線程的名字
- (void)setName:(NSString *)n;
- (NSString *)name;
2、其他創建線程方式
//創建線程后自動啟動線程
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
//隱式創建并啟動線程
[self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];
上述2種創建線程方式的優缺點
優點：簡單快捷
缺點：無法對線程進行更詳細的設置
3、控制線程狀態
//啟動線程
- (void)start;
// 進入就緒狀態 -> 運行狀態。當線程任務執行完畢，自動進入死亡狀態
//阻塞（暫停）線程
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;
// 進入阻塞狀態
//強制停止線程
+ (void)exit;
// 進入死亡狀態
- 注意：一旦線程停止（死亡）了，就不能再次開啟任務
4、 線程狀態
線程狀態
5、安全隱患分析
安全隱患分析
6、安全隱患解決 – 互斥鎖
安全隱患解決 – 互斥鎖
7、安全隱患解決 – 互斥鎖
互斥鎖使用格式
@synchronized(鎖對象) { // 需要鎖定的代碼 }
注意：鎖定1份代碼只用1把鎖，用多把鎖是無效的-
互斥鎖的優缺點
- 優點：能有效防止因多線程搶奪資源造成的數據安全
- 缺點：需要消耗大量的CPU資源
互斥鎖的使用前提：多條線程搶奪同一塊資源
-
相關專業術語：線程同步
- 線程同步的意思是：多條線程在同一條線上執行（按順序地執行任務）
- 互斥鎖，就是使用了線程同步技術
8、原子和非原子屬性
- OC在定義屬性時有nonatomic和atomic兩種選擇
- atomic：原子屬性，為setter方法加鎖（默認就是atomic）線程安全，需要消耗大量的資源
- nonatomic：非原子屬性，不會為setter方法加鎖,非線程安全，適合內存小的移動設備
9、線程間通信
-
什么叫做線程間通信?
- 在1個進程中，線程往往不是孤立存在的，多個線程之間需要經常進行通信
-
線程間通信的體現
- 1個線程傳遞數據給另1個線程
- 在1個線程中執行完特定任務后，轉到另1個線程繼續執行任務
線程間通信常用方法
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
10、線程間通信示例 – 圖片下載
線程間通信示例 – 圖片下載
11、線程間通信方式 – 利用NSPort
線程間通信方式 – 利用NSPort
二、NSOperation
1、簡介
-
NSOperation的作用
- 配合使用NSOperation和NSOperationQueue也能實現多線程編程
-
NSOperation和NSOperationQueue實現多線程的具體步驟
- 先將需要執行的操作封裝到一個NSOperation對象中
- 然后將NSOperation對象添加到NSOperationQueue中
- 系統會自動將NSOperationQueue中的NSOperation取出來
- 將取出的NSOperation封裝的操作放到一條新線程中執行
2、NSOperation的子類
- NSOperation是個抽象類，并不具備封裝操作的能力，必須使用它的子類
- 使用NSOperation子類的方式有3種
- NSInvocationOperation
- NSBlockOperation
- 自定義子類繼承NSOperation，實現內部相應的方法
3、NSInvocationOperation
- 創建NSBlockOperation對象
+ (id)blockOperationWithBlock:(void (^)(void))block; - 通過addExecutionBlock:方法添加更多的操作
- (void)addExecutionBlock:(void (^)(void))block; - 注意：只要NSBlockOperation封裝的操作數 > 1，就會異步執行操作
4、NSOperationQueue
-
NSOperationQueue的作用
- NSOperation可以調用start方法來執行任務，但默認是同步執行的
- 如果將NSOperation添加到NSOperationQueue（操作隊列）中，系統會自動異步執行NSOperation中的操作
添加操作到NSOperationQueue中
- (void)addOperation:(NSOperation *)op;
- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
5、最大并發數
-
什么是并發數
- 同時執行的任務數
- 比如，同時開3個線程執行3個任務，并發數就是3
最大并發數的相關方法
- (NSInteger)maxConcurrentOperationCount;
- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;
6、隊列的取消、暫停、恢復
- 取消隊列的所有操作
- (void)cancelAllOperations;
提示：也可以調用NSOperation的- (void)cancel方法取消單個操作
- 暫停和恢復隊列
- (void)setSuspended:(BOOL)b; // YES代表暫停隊列，NO代表恢復隊列
- (BOOL)isSuspended;
三 、GCD
1、簡介
-
什么是GCD
- 全稱是Grand Central Dispatch，可譯為“牛逼的中樞調度器”
純C語言，提供了非常多強大的函數
- 全稱是Grand Central Dispatch，可譯為“牛逼的中樞調度器”
-
GCD的優勢
- GCD是蘋果公司為多核的并行運算提出的解決方案
- GCD會自動利用更多的CPU內核（比如雙核、四核）
- GCD會自動管理線程的生命周期（創建線程、調度任務、銷毀線程）
- 程序員只需要告訴GCD想要執行什么任務，不需要編寫任何線程管理代碼
2、任務和隊列
-
GCD中有2個核心概念
- 任務：執行什么操作
- 隊列：用來存放任務
-
GCD的使用就2個步驟
- 定制任務
確定想做的事情
- 定制任務
-
將任務添加到隊列中
- GCD會自動將隊列中的任務取出，放到對應的線程中執行
- 任務的取出遵循隊列的FIFO原則：先進先出，后進后出
3、執行任務
-
GCD中有2個用來執行任務的常用函數
- 用同步的方式執行任務
dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); - queue：隊列
- block：任務
- 用同步的方式執行任務
用異步的方式執行任務
dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);-
同步和異步的區別
- 同步：只能在當前線程中執行任務，不具備開啟新線程的能力
- 異步：可以在新的線程中執行任務，具備開啟新線程的能力
4、執行任務
- GCD中還有個用來執行任務的函數：
dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
在前面的任務執行結束后它才執行，而且它后面的任務等它執行完成之后才會執行
5、隊列的類型
-
GCD的隊列可以分為2大類型
- 并發隊列（Concurrent Dispatch Queue）
可以讓多個任務并發（同時）執行（自動開啟多個線程同時執行任務）
并發功能只有在異步（dispatch_async）函數下才有效
- 并發隊列（Concurrent Dispatch Queue）
-
串行隊列（Serial Dispatch Queue）
- 讓任務一個接著一個地執行（一個任務執行完畢后，再執行下一個任務）
6、容易混淆的術語
-
有4個術語比較容易混淆：同步、異步、并發、串行
- 同步和異步主要影響：能不能開啟新的線程
- 同步：只是在當前線程中執行任務，不具備開啟新線程的能力
- 異步：可以在新的線程中執行任務，具備開啟新線程的能力
-
并發和串行主要影響：任務的執行方式
- 并發：多個任務并發（同時）執行
- 串行：一個任務執行完畢后，再執行下一個任務
7、并發隊列
使用dispatch_queue_create函數創建隊列
dispatch_queue_t
dispatch_queue_create(const char *label, // 隊列名稱
dispatch_queue_attr_t attr); // 隊列的類型創建并發隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
8、并發隊列
- GCD默認已經提供了全局的并發隊列，供整個應用使用，可以無需手動創建
- 使用dispatch_get_global_queue函數獲得全局的并發隊列
dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(
dispatch_queue_priority_t priority, // 隊列的優先級
unsigned long flags); // 此參數暫時無用，用0即可
- 獲得全局并發隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
- 全局并發隊列的優先級
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默認（中）
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后臺
9、串行隊列
- GCD中獲得串行有2種途徑
- 使用dispatch_queue_create函數創建串行隊列
// 創建串行隊列（隊列類型傳遞NULL或者DISPATCH_QUEUE_SERIAL）
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", NULL);
- 使用主隊列（跟主線程相關聯的隊列）
- 主隊列是GCD自帶的一種特殊的串行隊列
- 放在主隊列中的任務，都會放到主線程中執行
- 使用dispatch_get_main_queue()獲得主隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
10、各種隊列的執行效果
各種隊列的執行效果
11、線程間通信示例
- 從子線程回到主線程
dispatch_async(
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
// 執行耗時的異步操作...
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
// 回到主線程，執行UI刷新操作
});
});
12、延時執行
- iOS常見的延時執行
- 調用NSObject的方法
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];
// 2秒后再調用self的run方法
- 使用GCD函數
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
// 2秒后異步執行這里的代碼...
});
- 使用NSTimer
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:NO];
