歡迎大家指出文章中需要改正或者需要補(bǔ)充的地方，我會(huì)及時(shí)更新，非常感謝。
一. 多線程基礎(chǔ)
1. 進(jìn)程
進(jìn)程是指在系統(tǒng)中正在運(yùn)行的一個(gè)應(yīng)用程序
每個(gè)進(jìn)程之間是獨(dú)立的，每個(gè)進(jìn)程均運(yùn)行在其專用且受保護(hù)的內(nèi)存空間內(nèi)
2.線程
1個(gè)進(jìn)程要想執(zhí)行任務(wù)，必須得有線程（每1個(gè)進(jìn)程至少要有1條線程，稱為主線程）
一個(gè)進(jìn)程（程序）的所有任務(wù)都在線程中執(zhí)行
3. 進(jìn)程和線程的比較
1.線程是CPU調(diào)用(執(zhí)行任務(wù))的最小單位。
2.進(jìn)程是CPU分配資源的最小單位。
3.一個(gè)進(jìn)程中至少要有一個(gè)線程。
4.同一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的線程共享進(jìn)程的資源。
4. 線程的串行
1個(gè)線程中任務(wù)的執(zhí)行是串行的
如果要在1個(gè)線程中執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，那么只能一個(gè)一個(gè)地按順序執(zhí)行這些任務(wù)
也就是說(shuō)，在同一時(shí)間內(nèi)，1個(gè)線程只能執(zhí)行1個(gè)任務(wù)
5. 多線程
1個(gè)進(jìn)程中可以開啟多條線程，每條線程可以并行（同時(shí)）執(zhí)行不同的任務(wù)
多線程技術(shù)可以提高程序的執(zhí)行效率
6. 多線程原理
同一時(shí)間，CPU只能處理1條線程，只有1條線程在工作（執(zhí)行），多線程并發(fā)（同時(shí)）執(zhí)行，其實(shí)是CPU快速地在多條線程之間調(diào)度（切換），如果CPU調(diào)度線程的時(shí)間足夠快，就造成了多線程并發(fā)執(zhí)行的假象。
那么如果線程非常非常多，會(huì)發(fā)生什么情況？
CPU會(huì)在N多線程之間調(diào)度，CPU會(huì)累死，消耗大量的CPU資源，同時(shí)每條線程被調(diào)度執(zhí)行的頻次也會(huì)會(huì)降低（線程的執(zhí)行效率降低）。
因此我們一般只開3-5條線程。
7. 多線程優(yōu)缺點(diǎn)
多線程的優(yōu)點(diǎn)
能適當(dāng)提高程序的執(zhí)行效率
能適當(dāng)提高資源利用率（CPU、內(nèi)存利用率）
多線程的缺點(diǎn)
創(chuàng)建線程是有開銷的，iOS下主要成本包括：內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（大約1KB）、棧空間（子線程512KB、主線程1MB，也可以使用-setStackSize:設(shè)置，但必須是4K的倍數(shù)，而且最小是16K），創(chuàng)建線程大約需要90毫秒的創(chuàng)建時(shí)間
如果開啟大量的線程，會(huì)降低程序的性能，線程越多，CPU在調(diào)度線程上的開銷就越大。
程序設(shè)計(jì)更加復(fù)雜：比如線程之間的通信、多線程的數(shù)據(jù)共享等問題。
8. 多線程的應(yīng)用
主線程的主要作用
顯示\刷新UI界面
處理UI事件（比如點(diǎn)擊事件、滾動(dòng)事件、拖拽事件等）
主線程的使用注意
別將比較耗時(shí)的操作放到主線程中
耗時(shí)操作會(huì)卡住主線程，嚴(yán)重影響UI的流暢度，給用戶一種“卡”的壞體驗(yàn)
將耗時(shí)操作放在子線程中執(zhí)行，提高程序的執(zhí)行效率
二. 多線程實(shí)現(xiàn)方案
1. pthread的簡(jiǎn)單使用（了解）
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
//創(chuàng)建線程
pthread_t thread;
/*
第一個(gè)參數(shù)pthread_t *restrict:線程對(duì)象
第二個(gè)參數(shù)const pthread_attr_t *restrict:線程屬性
第三個(gè)參數(shù)void *(*)(void *) :指向函數(shù)的指針
第四個(gè)參數(shù)void *restrict:函數(shù)的參數(shù)
*/
pthread_create(&thread, NULL,run ,NULL);
}
//void *(*)(void *)
void *run(void *param)
{
for (NSInteger i =0 ; i<10000; i++) {
NSLog(@"%zd--%@-",i,[NSThread currentThread]);
}
return NULL;
}
2. NSThread的使用
2.1 創(chuàng)建線程
// 方法一：創(chuàng)建線程，需要自己開啟線程
NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
// 開啟線程
[thread start];
// 方法二：創(chuàng)建線程后自動(dòng)啟動(dòng)線程
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
// 方法三：隱式創(chuàng)建并啟動(dòng)線程
[self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];
后面兩種方法都不用我們開啟線程，相對(duì)方便快捷，但是沒有辦法拿到子線程對(duì)象，沒有辦法對(duì)子線程進(jìn)行更詳細(xì)的設(shè)置，例如線程名字和優(yōu)先級(jí)等。
2.2 NSThread的屬性
// 獲取當(dāng)前線程
+ (NSThread *)currentThread;
// 創(chuàng)建啟動(dòng)線程
+ (void)detachNewThreadSelector:(SEL)selector toTarget:(id)target withObject:(id)argument;
// 判斷是否是多線程
+ (BOOL)isMultiThreaded;
// 線程休眠 NSDate 休眠到什么時(shí)候
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
// 線程休眠時(shí)間
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;
// 結(jié)束/退出當(dāng)前線程
+ (void)exit;
// 獲取當(dāng)前線程優(yōu)先級(jí)
+ (double)threadPriority;
// 設(shè)置線程優(yōu)先級(jí) 默認(rèn)為0.5 取值范圍為0.0 - 1.0
// 1.0優(yōu)先級(jí)最高
// 設(shè)置優(yōu)先級(jí)
+ (BOOL)setThreadPriority:(double)p;
// 獲取指定線程的優(yōu)先級(jí)
- (double)threadPriority NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);
- (void)setThreadPriority:(double)p NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);
// 設(shè)置線程的名字
- (void)setName:(NSString *)n NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
- (NSString *)name NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
// 判斷指定的線程是否是 主線程
- (BOOL)isMainThread NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
// 判斷當(dāng)前線程是否是主線程
+ (BOOL)isMainThread NS_AVAILABLE(10_5, 2_0); // reports whether current thread is main
// 獲取主線程
+ (NSThread *)mainThread NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
- (id)init NS_AVAILABLE(10_5, 2_0); // designated initializer
// 創(chuàng)建線程
- (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)argument NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
// 指定線程是否在執(zhí)行
- (BOOL)isExecuting NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
// 線程是否完成
- (BOOL)isFinished NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
// 線程是否被取消 (是否給當(dāng)前線程發(fā)過取消信號(hào))
- (BOOL)isCancelled NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
// 發(fā)送線程取消信號(hào)的 最終線程是否結(jié)束 由 線程本身決定
- (void)cancel NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
// 啟動(dòng)線程
- (void)start NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
// 線程主函數(shù) 在線程中執(zhí)行的函數(shù) 都要在-main函數(shù)中調(diào)用，自定義線程中重寫-main方法
- (void)main NS_AVAILABLE(10_5, 2_0); // thread body metho
2.3 NSThread線程的狀態(tài)（了解）
啟動(dòng)線程
- (void)start;
// 進(jìn)入就緒狀態(tài) -> 運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)線程任務(wù)執(zhí)行完畢，自動(dòng)進(jìn)入死亡狀態(tài)
阻塞（暫停）線程
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;
// 進(jìn)入阻塞狀態(tài)
強(qiáng)制停止線程
+ (void)exit;
// 進(jìn)入死亡狀態(tài)
2.4 NSThread多線程安全隱患
多線程安全隱患的原因：1塊資源可能會(huì)被多個(gè)線程共享，也就是多個(gè)線程可能會(huì)訪問同一塊資源，比如多個(gè)線程訪問同一個(gè)對(duì)象、同一個(gè)變量、同一個(gè)文件。
那么當(dāng)多個(gè)線程訪問同一塊資源時(shí)，很容易引發(fā)數(shù)據(jù)錯(cuò)亂和數(shù)據(jù)安全問題。
通過上圖我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)線程A訪問數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的同時(shí)，線程B訪問的數(shù)據(jù)還是沒有更新的數(shù)據(jù)，線程B同樣對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作，當(dāng)兩個(gè)線程結(jié)束返回時(shí)，就會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)錯(cuò)亂的問題。
那么我們看下圖的解決方法：添加互斥鎖。
我們可以看出，當(dāng)線程A訪問數(shù)據(jù)并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行操作的時(shí)候，數(shù)據(jù)被加上一把鎖，這個(gè)時(shí)候其他線程都無(wú)法訪問數(shù)據(jù)，知道線程A結(jié)束返回?cái)?shù)據(jù)，線程B此時(shí)在訪問數(shù)據(jù)并修改，就不會(huì)造成數(shù)據(jù)錯(cuò)亂了。
下面我們來(lái)看一下互斥鎖的使用：
互斥鎖使用格式
@synchronized(鎖對(duì)象) {
// 需要鎖定的代碼
}
互斥鎖的使用前提：多條線程搶奪同一塊資源時(shí)
注意：鎖定1份代碼只用1把鎖，用多把鎖是無(wú)效的
互斥鎖的優(yōu)缺點(diǎn)
優(yōu)點(diǎn)：能有效防止因多線程搶奪資源造成的數(shù)據(jù)安全問題
缺點(diǎn)：需要消耗大量的CPU資源
下面通過一個(gè)售票實(shí)例來(lái)看一下線程安全的重要性
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@property(nonatomic,strong)NSThread *thread01;
@property(nonatomic,strong)NSThread *thread02;
@property(nonatomic,strong)NSThread *thread03;
@property(nonatomic,assign)NSInteger numTicket;
//@property(nonatomic,strong)NSObject *obj;
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 總票數(shù)為30
self.numTicket = 30;
self.thread01 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTicket) object:nil];
self.thread01.name = @"售票員01";
self.thread02 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTicket) object:nil];
self.thread02.name = @"售票員02";
self.thread03 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTicket) object:nil];
self.thread03.name = @"售票員03";
}
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
[self.thread01 start];
[self.thread02 start];
[self.thread03 start];
}
// 售票
-(void)saleTicket
{
while (1) {
// 創(chuàng)建對(duì)象
// self.obj = [[NSObject alloc]init];
// 鎖對(duì)象，本身就是一個(gè)對(duì)象，所以self就可以了
// 鎖定的時(shí)候，其他線程沒有辦法訪問這段代碼
@synchronized (self) {
// 模擬售票時(shí)間，我們讓線程休息0.05s
[NSThread sleepForTimeInterval:0.05];
if (self.numTicket > 0) {
self.numTicket -= 1;
NSLog(@"%@賣出了一張票，還剩下%zd張票",[NSThread currentThread].name,self.numTicket);
}else{
NSLog(@"票已經(jīng)賣完了");
break;
}
}
}
}
@end
當(dāng)沒有加互斥鎖的時(shí)候我們看一下輸出
我們發(fā)現(xiàn)第29張，第27張都被銷售了3次，這顯然是不允許的，這就是數(shù)據(jù)錯(cuò)亂，那么當(dāng)我們加上互斥鎖時(shí)，其鎖定的時(shí)候其他線程沒有辦法訪問鎖定的內(nèi)容，等其訪問完畢之后，其他線程才可以訪問，我們愛來(lái)看一下輸出
此時(shí)就不會(huì)出現(xiàn)同一張票被多次出售的數(shù)據(jù)錯(cuò)亂的情況了。
2.5 NSThread線程之間的通信
什么叫做線程間通信
在1個(gè)進(jìn)程中，線程往往不是孤立存在的，多個(gè)線程之間需要經(jīng)常進(jìn)行通信，例如我們?cè)谧泳€程完成下載圖片后，回到主線程刷新UI顯示圖片
線程間通信的體現(xiàn)
1個(gè)線程傳遞數(shù)據(jù)給另1個(gè)線程
在1個(gè)線程中執(zhí)行完特定任務(wù)后，轉(zhuǎn)到另1個(gè)線程繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)
線程間通信常用的方法
// 返回主線程
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
// 返回指定線程
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
下面我們通過一個(gè)實(shí)例看一下線程之間的通信
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;
@end
@implementation ViewController
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(donwLoadImage) toTarget:self withObject:nil];
}
-(void)donwLoadImage
{
// 獲取圖片url地址 http://www.itunes123.com/uploadfile/2016/0421/20160421014340186.jpg
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://www.itunes123.com/uploadfile/2016/0421/20160421014340186.jpg"];
// 下載圖片二進(jìn)制文件
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
// 將圖片二進(jìn)制文件轉(zhuǎn)化為image;
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
// 參數(shù) waitUntilDone 是否等@selector(showImage:) 執(zhí)行完畢以后再執(zhí)行下面的操作 YES :等 NO:不等
// 返回主線程顯示圖片
// [self performSelectorOnMainThread:@selector(showImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];
// self.imageView 也可以直接調(diào)用這個(gè)方法 直接選擇 setImage方法，傳入?yún)?shù)image即可
// [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];
// 返回特定的線程，[NSThread mainThread] 獲得主線程
[self performSelector:@selector(showImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];
}
-(void)showImage:(UIImage *)image
{
self.imageView.image = image;
}
@end
3. GCD的使用（重點(diǎn)）
GCD的全稱是Grand Central Dispatch，是純C語(yǔ)言，提供了非常多強(qiáng)大的函數(shù)
GCD的優(yōu)勢(shì)
GCD是蘋果公司為多核的并行運(yùn)算提出的解決方案
GCD會(huì)自動(dòng)利用更多的CPU內(nèi)核（比如雙核、四核）
GCD會(huì)自動(dòng)管理線程的生命周期（創(chuàng)建線程、調(diào)度任務(wù)、銷毀線程）
程序員只需要告訴GCD想要執(zhí)行什么任務(wù)，不需要編寫任何線程管理代碼
3.1 任務(wù)和隊(duì)列
GCD中有2個(gè)核心概念：任務(wù)和隊(duì)列
任務(wù)：執(zhí)行什么操作，任務(wù)有兩種執(zhí)行方式： 同步函數(shù) 和 異步函數(shù)，他們之間的區(qū)別是
同步：只能在當(dāng)前線程中執(zhí)行任務(wù)，不具備開啟新線程的能力，任務(wù)立刻馬上執(zhí)行，會(huì)阻塞當(dāng)前線程并等待 Block中的任務(wù)執(zhí)行完畢，然后當(dāng)前線程才會(huì)繼續(xù)往下運(yùn)行
異步：可以在新的線程中執(zhí)行任務(wù)，具備開啟新線程的能力，但不一定會(huì)開新線程，當(dāng)前線程會(huì)直接往下執(zhí)行，不會(huì)阻塞當(dāng)前線程
隊(duì)列：用來(lái)存放任務(wù)，分為串行隊(duì)列 和 并行隊(duì)列
串行隊(duì)列（Serial Dispatch Queue）
讓任務(wù)一個(gè)接著一個(gè)地執(zhí)行（一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完畢后，再執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)）
并發(fā)隊(duì)列（Concurrent Dispatch Queue）
可以讓多個(gè)任務(wù)并發(fā)（同時(shí)）執(zhí)行（自動(dòng)開啟多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行任務(wù)）
并發(fā)功能只有在異步（dispatch_async）函數(shù)下才有效
GCD的使用就2個(gè)步驟
定制任務(wù)
確定想做的事情將任務(wù)添加到隊(duì)列中
GCD會(huì)自動(dòng)將隊(duì)列中的任務(wù)取出，放到對(duì)應(yīng)的線程中執(zhí)行
任務(wù)的取出遵循隊(duì)列的FIFO原則：先進(jìn)先出，后進(jìn)后出
3.2 GCD的創(chuàng)建
- 隊(duì)列的創(chuàng)建
// 第一個(gè)參數(shù)const char *label : C語(yǔ)言字符串，用來(lái)標(biāo)識(shí)
// 第二個(gè)參數(shù)dispatch_queue_attr_t attr : 隊(duì)列的類型
// 并發(fā)隊(duì)列:DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT
// 串行隊(duì)列:DISPATCH_QUEUE_SERIAL 或者 NULL
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr);
創(chuàng)建并發(fā)隊(duì)列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.xxcc", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
創(chuàng)建串行隊(duì)列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.xxcc", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
GCD默認(rèn)已經(jīng)提供了全局并發(fā)隊(duì)列，供整個(gè)應(yīng)用使用，可以無(wú)需手動(dòng)創(chuàng)建
/**
第一個(gè)參數(shù):優(yōu)先級(jí) 也可直接填后面的數(shù)字
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默認(rèn)
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后臺(tái)
第二個(gè)參數(shù): 預(yù)留參數(shù) 0
*/
dispatch_queue_t quque1 = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
獲得主隊(duì)列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
- 任務(wù)的執(zhí)行
隊(duì)列在queue中，任務(wù)在block塊中
開啟同步函數(shù) 同步函數(shù)：要求立刻馬上開始執(zhí)行
/*
第一個(gè)參數(shù):隊(duì)列
第二個(gè)參數(shù):block,在里面封裝任務(wù)
*/
dispatch_sync(queue, ^{
});
開啟異步函數(shù) 異步函數(shù) ：等主線程執(zhí)行完畢之后，回過頭開線程執(zhí)行任務(wù)
dispatch_async(queue, ^{
});
- 任務(wù)和隊(duì)列的組合
任務(wù)：同步函數(shù) 異步函數(shù)
隊(duì)列：串行 并行
異步函數(shù)+并發(fā)隊(duì)列：會(huì)開啟新的線程,并發(fā)執(zhí)行
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"---download1---%@",[NSThread currentThread]);
});
異步函數(shù)+串行隊(duì)列：會(huì)開啟一條線程,任務(wù)串行執(zhí)行
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.xxcc", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"---download1---%@",[NSThread currentThread]);
});
同步函數(shù)+并發(fā)隊(duì)列：不會(huì)開線程,任務(wù)串行執(zhí)行
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"---download1---%@",[NSThread currentThread]);
});
同步函數(shù)+串行隊(duì)列：不會(huì)開線程,任務(wù)串行執(zhí)行
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.xxcc", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"---download1---%@",[NSThread currentThread]);
});
異步函數(shù)+主隊(duì)列:不會(huì)開線程,任務(wù)串行執(zhí)行
使用主隊(duì)列（跟主線程相關(guān)聯(lián)的隊(duì)列）
主隊(duì)列是GCD自帶的一種特殊的串行隊(duì)列，放在主隊(duì)列中的任務(wù)，都會(huì)放到主線程中執(zhí)行
//1.獲得主隊(duì)列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
//2.異步函數(shù)
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"---download1---%@",[NSThread currentThread]);
});
同步函數(shù)+主隊(duì)列:死鎖
//1.獲得主隊(duì)列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
//2.同步函數(shù)
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"---download1---%@",[NSThread currentThread]);
});
因?yàn)檫@個(gè)方法在主線程中，給主線程中添加任務(wù)，而同步函數(shù)要求立刻馬上執(zhí)行，因此就會(huì)相互等待而發(fā)生死鎖。將這個(gè)方法放入子線程中，則不會(huì)發(fā)生死鎖，任務(wù)串行執(zhí)行。
總結(jié)：
- 同步函數(shù)和異步函數(shù)的執(zhí)行順序
同步函數(shù)：立刻馬上執(zhí)行，會(huì)阻塞當(dāng)前線程
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
[self syncConcurrent];
}
//同步函數(shù)+并發(fā)隊(duì)列:不會(huì)開線程,任務(wù)串行執(zhí)行
-(void)syncConcurrent
{
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
NSLog(@"--syncConcurrent--start-");
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"---download1---%@",[NSThread currentThread]);
});
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"---download2---%@",[NSThread currentThread]);
});
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"---download3---%@",[NSThread currentThread]);
});
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"---download4---%@",[NSThread currentThread]);
});
NSLog(@"--syncConcurrent--end-");
}
我們看一下輸出
異步函數(shù)：當(dāng)前線程會(huì)直接往下執(zhí)行，不會(huì)阻塞當(dāng)前線程
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
[self syncConcurrent];
}
//異步函數(shù)+并發(fā)隊(duì)列:會(huì)開啟新的線程,并發(fā)執(zhí)行
-(void)asyncCONCURRENT
{
NSLog(@"--asyncCONCURRENT--start-");
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"---download1---%@",[NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"---download2---%@",[NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"---download3---%@",[NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"---download4---%@",[NSThread currentThread]);
});
NSLog(@"--asyncCONCURRENT--end-");
}
我們來(lái)看一下輸出
注意：GCD中開多少條線程是由系統(tǒng)根據(jù)CUP繁忙程度決定的，如果任務(wù)很多，GCD會(huì)開啟適當(dāng)?shù)淖泳€程，并不會(huì)讓所有任務(wù)同時(shí)執(zhí)行。
3.3 GCD線程間的通信
我們同樣通過一個(gè)實(shí)例來(lái)看
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;
@end
@implementation ViewController
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
dispatch_async(queue, ^{
// 獲得圖片URL
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://upload-images.jianshu.io/upload_images/2301429-d5cc0a007447e469.jpg?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240"];
// 將圖片URL下載為二進(jìn)制文件
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
// 將二進(jìn)制文件轉(zhuǎn)化為image
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
// 返回主線程 這里用同步函數(shù)不會(huì)發(fā)生死鎖，因?yàn)檫@個(gè)方法在子線程中被調(diào)用。
// 也可以使用異步函數(shù)
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
self.imageView.image = image;
NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
});
});
}
@end
GCD線程間的通信非常簡(jiǎn)單，使用同步或異步函數(shù)，傳入主隊(duì)列即可。
3.4 GCD其他常用函數(shù)
- 柵欄函數(shù)（控制任務(wù)的執(zhí)行順序）
dispatch_barrier_async(queue, ^{
NSLog(@"--dispatch_barrier_async-");
});
我們來(lái)看一下柵欄函數(shù)的作用
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
[self barrier];
}
-(void)barrier
{
//1.創(chuàng)建隊(duì)列(并發(fā)隊(duì)列)
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.xxccqueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^{
for (NSInteger i = 0; i<3; i++) {
NSLog(@"%zd-download1--%@",i,[NSThread currentThread]);
}
});
dispatch_async(queue, ^{
for (NSInteger i = 0; i<3; i++) {
NSLog(@"%zd-download2--%@",i,[NSThread currentThread]);
}
});
//柵欄函數(shù)
dispatch_barrier_async(queue, ^{
NSLog(@"我是一個(gè)柵欄函數(shù)");
});
dispatch_async(queue, ^{
for (NSInteger i = 0; i<3; i++) {
NSLog(@"%zd-download3--%@",i,[NSThread currentThread]);
}
});
dispatch_async(queue, ^{
for (NSInteger i = 0; i<3; i++) {
NSLog(@"%zd-download4--%@",i,[NSThread currentThread]);
}
});
}
我們來(lái)看一下輸出
柵欄函數(shù)可以控制任務(wù)執(zhí)行的順序，柵欄函數(shù)之前的執(zhí)行完畢之后，執(zhí)行柵欄函數(shù)，然后在執(zhí)行柵欄函數(shù)之后的
- 延遲執(zhí)行（延遲·控制在哪個(gè)線程執(zhí)行）
/*
第一個(gè)參數(shù):延遲時(shí)間
第二個(gè)參數(shù):要執(zhí)行的代碼
如果想讓延遲的代碼在子線程中執(zhí)行，也可以更改在哪個(gè)隊(duì)列中執(zhí)行 dispatch_get_main_queue() -> dispatch_get_global_queue(0, 0)
*/
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"---%@",[NSThread currentThread]);
});
延遲執(zhí)行的其他方法：
// 2s中之后調(diào)用run方法
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];
// repeats：YES 是否重復(fù)
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
- 一次性代碼
-(void)once
{
//整個(gè)程序運(yùn)行過程中只會(huì)執(zhí)行一次
//onceToken用來(lái)記錄該部分的代碼是否被執(zhí)行過
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
NSLog(@"-----");
});
}
一次性代碼主要應(yīng)用在單例模式中，關(guān)于單例模式詳解大家可以去看iOS-單例模式寫一次就夠了這里不在贅述。
- 快速迭代（開多個(gè)線程并發(fā)完成迭代操作）
/*
第一個(gè)參數(shù):迭代的次數(shù)
第二個(gè)參數(shù):在哪個(gè)隊(duì)列中執(zhí)行
第三個(gè)參數(shù):block要執(zhí)行的任務(wù)
*/
dispatch_apply(10, queue, ^(size_t index) {
});
快速迭代：開啟多條線程，并發(fā)執(zhí)行，相比于for循環(huán)在耗時(shí)操作中極大的提高效率和速度
- 隊(duì)列組（同柵欄函數(shù)）
// 創(chuàng)建隊(duì)列組
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
// 創(chuàng)建并行隊(duì)列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
// 執(zhí)行隊(duì)列組任務(wù)
dispatch_group_async(group, queue, ^{
});
//隊(duì)列組中的任務(wù)執(zhí)行完畢之后，執(zhí)行該函數(shù)
dispatch_group_notify(group, queue, ^{
});
下面看一了實(shí)例使用group下載兩張圖片然后合成在一起
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;
@property (nonatomic, strong) UIImage *image1; /**< 圖片1 */
@property (nonatomic, strong) UIImage *image2; /**< 圖片2 */
@end
@implementation ViewController
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
[self group];
}
-(void)group
{
//下載圖片1
//創(chuàng)建隊(duì)列組
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
//1.開子線程下載圖片
//創(chuàng)建隊(duì)列(并發(fā))
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
dispatch_group_async(group, queue, ^{
//1.獲取url地址
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://www.huabian.com/uploadfile/2015/0914/20150914014032274.jpg"];
//2.下載圖片
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
//3.把二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖片
self.image1 = [UIImage imageWithData:data];
NSLog(@"1---%@",self.image1);
});
//下載圖片2
dispatch_group_async(group, queue, ^{
//1.獲取url地址
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://img1.3lian.com/img2011/w12/1202/19/d/88.jpg"];
//2.下載圖片
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
//3.把二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖片
self.image2 = [UIImage imageWithData:data];
NSLog(@"2---%@",self.image2);
});
//合成，隊(duì)列組執(zhí)行完畢之后執(zhí)行
dispatch_group_notify(group, queue, ^{
//開啟圖形上下文
UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200));
//畫1
[self.image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 200, 100)];
//畫2
[self.image2 drawInRect:CGRectMake(0, 100, 200, 100)];
//根據(jù)圖形上下文拿到圖片
UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
//關(guān)閉上下文
UIGraphicsEndImageContext();
//回到主線程刷新UI
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
self.imageView.image = image;
NSLog(@"%@--刷新UI",[NSThread currentThread]);
});
});
}
4. NSOperation的使用（重點(diǎn)）
NSOperation 是蘋果公司對(duì) GCD 的封裝，完全面向?qū)ο螅⒈菺CD多了一些更簡(jiǎn)單實(shí)用的功能，所以使用起來(lái)更加方便易于理解。NSOperation 和NSOperationQueue 分別對(duì)應(yīng) GCD 的 任務(wù) 和 隊(duì)列。
NSOperation和NSOperationQueue實(shí)現(xiàn)多線程的具體步驟
1.將需要執(zhí)行的操作封裝到一個(gè)NSOperation對(duì)象中
2.將NSOperation對(duì)象添加到NSOperationQueue中
系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)將NSOperationQueue中的NSOperation取出來(lái)，并將取出的NSOperation封裝的操作放到一條新線程中執(zhí)行
4.1 NSOperation的創(chuàng)建
NSOperation是個(gè)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
/*
第一個(gè)參數(shù):目標(biāo)對(duì)象
第二個(gè)參數(shù):選擇器,要調(diào)用的方法
第三個(gè)參數(shù):方法要傳遞的參數(shù)
*/
NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil];
//啟動(dòng)操作
[op start];
- NSBlockOperation（最常用）
//1.封裝操作
NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
//要執(zhí)行的操作，在主線程中執(zhí)行
NSLog(@"1------%@",[NSThread currentThread]);
}];
//2.追加操作，追加的操作在子線程中執(zhí)行，可以追加多條操作
[op addExecutionBlock:^{
NSLog(@"---download2--%@",[NSThread currentThread]);
}];
[op start];
- 自定義子類繼承NSOperation，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部相應(yīng)的方法
// 重寫自定義類的main方法實(shí)現(xiàn)封裝操作
-(void)main
{
// 要執(zhí)行的操作
}
// 實(shí)例化一個(gè)自定義對(duì)象，并執(zhí)行操作
CLOperation *op = [[CLOperation alloc]init];
[op start];
自定義類封裝性高，復(fù)用性高。
4.2 NSOperationQueue的使用
NSOperation中的兩種隊(duì)列
主隊(duì)列：通過mainQueue獲得，凡是放到主隊(duì)列中的任務(wù)都將在主線程執(zhí)行
非主隊(duì)列：直接alloc init出來(lái)的隊(duì)列。非主隊(duì)列同時(shí)具備了并發(fā)和串行的功能，通過設(shè)置最大并發(fā)數(shù)屬性來(lái)控制任務(wù)是并發(fā)執(zhí)行還是串行執(zhí)行
NSOperationQueue的作用
NSOperation可以調(diào)用start方法來(lái)執(zhí)行任務(wù)，但默認(rèn)是同步執(zhí)行的
如果將NSOperation添加到NSOperationQueue（操作隊(duì)列）中，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)異步執(zhí)行NSOperation中的操作
添加操作到NSOperationQueue中
- (void)addOperation:(NSOperation *)op;
- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
注意：將操作添加到NSOperationQueue中，就會(huì)自動(dòng)啟動(dòng)，不需要再自己?jiǎn)?dòng)了addOperation 內(nèi)部調(diào)用 start方法
start方法 內(nèi)部調(diào)用 main方法
4.3 NSOperation和NSOperationQueue結(jié)合使用創(chuàng)建多線程
注：這里使用NSBlockOperation示例，其他兩種方法一樣
// 1. 創(chuàng)建非主隊(duì)列 同時(shí)具備并發(fā)和串行的功能，默認(rèn)是并發(fā)隊(duì)列
NSOperationQueue *queue =[[NSOperationQueue alloc]init];
//NSBlockOperation 不論封裝操作還是追加操作都是異步并發(fā)執(zhí)行
// 2. 封裝操作
NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"download1 -- %@",[NSThread currentThread]);
}];
// 3. 將封裝操作加入主隊(duì)列
// 也可以不獲取封裝操作對(duì)象 直接添加操作到隊(duì)列中
//[queue addOperationWithBlock:^{
// 操作
//}];
[queue addOperation:op1];
4.4 NSOperation和NSOperationQueue的重要屬性和方法
NSOperation
- NSOperation的依賴
- (void)addDependency:(NSOperation *)op;
// 操作op1依賴op5，即op1必須等op5執(zhí)行完畢之后才會(huì)執(zhí)行
// 添加操作依賴,注意不能循環(huán)依賴，如果循環(huán)依賴會(huì)造成兩個(gè)任務(wù)都不會(huì)執(zhí)行
// 也可以夸隊(duì)列依賴，依賴別的隊(duì)列的操作
[op1 addDependency:op5];
- NSOperation操作監(jiān)聽
void (^completionBlock)(void)
// 監(jiān)聽操作的完成
// 當(dāng)op1線程完成之后，立刻就會(huì)執(zhí)行block塊中的代碼
// block中的代碼與op1不一定在一個(gè)線程中執(zhí)行，但是一定在子線程中執(zhí)行
op1.completionBlock = ^{
NSLog(@"op1已經(jīng)完成了---%@",[NSThread currentThread]);
};
NSOperationQueue
- maxConcurrentOperationCount
//1.創(chuàng)建隊(duì)列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
/*
默認(rèn)是并發(fā)隊(duì)列,如果最大并發(fā)數(shù)>1,并發(fā)
如果最大并發(fā)數(shù)==1,串行隊(duì)列
系統(tǒng)的默認(rèn)是最大并發(fā)數(shù)-1 ,表示不限制
設(shè)置成0則不會(huì)執(zhí)行任何操作
*/
queue.maxConcurrentOperationCount = 1;
- suspended
//當(dāng)值為YES的時(shí)候暫停,為NO的時(shí)候是恢復(fù)
queue.suspended = YES;
- -(void)cancelAllOperations;
//取消所有的任務(wù)，不再執(zhí)行，不可逆
[queue cancelAllOperations];
注意：暫停和取消只能暫停或取消處于等待狀態(tài)的任務(wù)，不能暫停或取消正在執(zhí)行中的任務(wù)，必須等正在執(zhí)行的任務(wù)執(zhí)行完畢之后才會(huì)暫停，如果想要暫停或者取消正在執(zhí)行的任務(wù)，可以在每個(gè)任務(wù)之間即每當(dāng)執(zhí)行完一段耗時(shí)操作之后，判斷是否任務(wù)是否被取消或者暫停。如果想要精確的控制，則需要將判斷代碼放在任務(wù)之中，但是不建議這么做，頻繁的判斷會(huì)消耗太多時(shí)間
4.5 NSOperation和NSOperationQueue的一些其他屬性和方法
NSOperation
// 開啟線程
- (void)start;
- (void)main;
// 判斷線程是否被取消
@property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled;
// 取消當(dāng)前線程
- (void)cancel;
//NSOperation任務(wù)是否在運(yùn)行
@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing;
//NSOperation任務(wù)是否已結(jié)束
@property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished;
// 添加依賴
- (void)addDependency:(NSOperation *)op;
// 移除依賴
- (void)removeDependency:(NSOperation *)op;
// 優(yōu)先級(jí)
typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {
NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
};
// 操作監(jiān)聽
@property (nullable, copy) void (^completionBlock)(void) NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);
// 阻塞當(dāng)前線程，直到該NSOperation結(jié)束。可用于線程執(zhí)行順序的同步
- (void)waitUntilFinished NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);
// 獲取線程的優(yōu)先級(jí)
@property double threadPriority NS_DEPRECATED(10_6, 10_10, 4_0, 8_0);
// 線程名稱
@property (nullable, copy) NSString *name NS_AVAILABLE(10_10, 8_0);
@end
NSOperationQueue
// 獲取隊(duì)列中的操作
@property (readonly, copy) NSArray<__kindof NSOperation *> *operations;
// 隊(duì)列中的操作數(shù)
@property (readonly) NSUInteger operationCount NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);
// 最大并發(fā)數(shù)，同一時(shí)間最多只能執(zhí)行三個(gè)操作
@property NSInteger maxConcurrentOperationCount;
// 暫停 YES:暫停 NO:繼續(xù)
@property (getter=isSuspended) BOOL suspended;
// 取消所有操作
- (void)cancelAllOperations;
// 阻塞當(dāng)前線程直到此隊(duì)列中的所有任務(wù)執(zhí)行完畢
- (void)waitUntilAllOperationsAreFinished;
4.6 NSOperation線程之間的通信
NSOperation線程之間的通信方法
// 回到主線程刷新UI
[[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{
self.imageView.image = image;
}];
我們同樣使用下載多張圖片合成綜合案例
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;
@property(nonatomic,strong)UIImage *image1;
@property(nonatomic,strong)UIImage *image2;
@end
@implementation ViewController
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
// 創(chuàng)建非住隊(duì)列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
// 下載第一張圖片
NSBlockOperation *download1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://img2.3lian.com/2014/c7/12/d/77.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
self.image1 = [UIImage imageWithData:data];
}];
// 下載第二張圖片
NSBlockOperation *download2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://img2.3lian.com/2014/c7/12/d/77.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
self.image2 = [UIImage imageWithData:data];
}];
// 合成操作
NSBlockOperation *combie = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
// 開啟圖形上下文
UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(375, 667));
// 繪制圖片1
[self.image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 375, 333)];
// 繪制圖片2
[self.image2 drawInRect:CGRectMake(0, 334, 375, 333)];
// 獲取合成圖片
UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
// 關(guān)閉圖形上下文
UIGraphicsEndImageContext();
// 回到主線程刷新UI
[[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{
self.imageView.image = image;
}];
}];
// 添加依賴，合成圖片需要等圖片1，圖片2都下載完畢之后合成
[combie addDependency:download1];
[combie addDependency:download2];
// 添加操作到隊(duì)列
[queue addOperation:download1];
[queue addOperation:download2];
[queue addOperation:combie];
}
@end
注意：子線程執(zhí)行完操作之后就會(huì)立即釋放，即使我們使用強(qiáng)引用引用子線程使子線程不被釋放，也不能給子線程再次添加操作，或者再次開啟。
?建議收藏，用到的時(shí)候一查就明白了。
?本文借鑒了很多前輩的文章，如果有不對(duì)的地方請(qǐng)指正，歡迎大家一起交流學(xué)習(xí) xx_cc 。
