[ios]多线程（基础）

1.NSThread  偏底层

NSString * mystr=@"asdf";

 [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(myfun:) toTarget:self withObject:mystr];

//开启一个线程来执行myfun函数

-(void) myfun:(NSString * ) str{

NSLog(@"%@",str);

//一系列操作后回到主线程（UI线程）

[self performSelectorOnMainThread:@selector(myfunonmainthread) withObject:nil waitUntilDone:NO];

//waitUntilDone:A Boolean that specifies whether the current thread blocks until after the specified selector is performed on the receiver //on the main thread. Specify YES to block this thread; otherwise, specify NO to have this method return immediately.

}

-(void) myfunonmainthread{

if([NSThread isMainThread]){

//操作UI线程

}

}

2.operation queue

operation是一种用面向对象封装的异步操作技术。operation即可以单独使用，也可与operation queue联合使用。因为是用Objective-C实现的，operation主要用于基于Cocoa的iOS/Mac OS X程序中。

operation queue是Cocoa对"并发dispatch queue"（C语言API）的封装。虽然dispatch queue总是以先进先出的方式执行任务，operation queue会考虑诸如依赖关系，优先级等因素来执行任务。

具体来说，operation对象就是NSOperation类的实例。NSOperation定义于Foundation framework之中，实现了一些基础功能，但并不完整，所以必须基于它派生新的子类，才能完成你想要的功能。同时，Foundation framework里提供了两种常用的NSOperation子类——NSInvocationOperation及NSBlockOperation，可供直接使用于代码中。

self.operationQueue = [[[NSOperationQueue alloc] init] autorelease];

 NSBlockOperation* blockOp = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [self myfun:mystr];
    }];
    [self.operationQueue addOperation:blockOp];

   //这里可以再添加，添加的话再开启一个线程异步指向 如:[self.operationQueue addOperation:blockOp2];

 

-(void)myfun:(NSString *)str{

//一系列操作

//一系列操作后回到主线程（UI线程）

[self performSelectorOnMainThread:@selector(myfunonmainthread) withObject:nil waitUntilDone:NO];

}

3.GCD

 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_async(queue, ^{

   //开启一个多线程自行操作，当跳到主线程的时候调用下面语句

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            if ([NSThread isMainThread]) {

       //主线程的操作，gcd其他多线程有点不同的是主线程的函数写在多线程函数里面
}})

}

还有其他:

//迭代执行

size_t iterations = 5;
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    dispatch_apply(iterations, queue, ^(size_t i) {
        NSLog(@"GCD, i=%lu", i);
    });
    // 执行一次
static dispatch_once_t onceToken = 0;
dispatch_once(&onceToken, ^{
    // code to be executed once
});

// 延迟2秒执行：
double delayInSeconds = 2.0;
dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);
dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
    // code to be executed on the main queue after delay
});

======GCD更新======【转】

什么是GCD

Grand Central Dispatch (GCD)是Apple开发的一个多核编程的解决方法。该方法在Mac OS X 10.6雪豹中首次推出，并随后被引入到了iOS4.0中。GCD是一个替代诸如NSThread, NSOperationQueue, NSInvocationOperation等技术的很高效和强大的技术，它看起来象就其它语言的闭包(Closure)一样，但苹果把它叫做 blocks。

应用举例

让我们来看一个编程场景。我们要在iphone上做一个下载网页的功能，该功能非常简单，就是在iphone上放置一个按钮，点击该按钮时，显示一个转动的圆圈，表示正在进行下载，下载完成之后，将内容加载到界面上的一个文本控件中。

不用GCD前

虽然功能简单，但是我们必须把下载过程放到后台线程中，否则会阻塞UI线程显示。所以，如果不用GCD, 我们需要写如下3个方法：

• someClick 方法是点击按钮后的代码，可以看到我们用NSInvocationOperation建了一个后台线程，并且放到NSOperationQueue中。后台线程执行download方法。
• download 方法处理下载网页的逻辑。下载完成后用performSelectorOnMainThread执行download_completed 方法。
• download_completed 进行clear up的工作，并把下载的内容显示到文本控件中。

这3个方法的代码如下。可以看到，虽然 开始下载 -> 下载中 -> 下载完成 这3个步骤是整个功能的三步。但是它们却被切分成了3块。他们之间因为是3个方法，所以还需要传递数据参数。如果是复杂的应用，数据参数很可能就不象本例 子中的NSString那么简单了，另外，下载可能放到Model的类中来做，而界面的控制放到View Controller层来做，这使得本来就分开的代码变得更加散落。代码的可读性大大降低。

static NSOperationQueue * queue;

    - (IBAction)someClick:(id)sender {
        self.indicator.hidden = NO;
        [self.indicator startAnimating];
        queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
        NSInvocationOperation * op = [[[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil] autorelease];
        [queue addOperation:op];
        }

    - (void)download {
        NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"];
        NSError * error;
        NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
        if (data != nil) {
        [self performSelectorOnMainThread:@selector(download_completed:) withObject:data waitUntilDone:NO];
        } else {
        NSLog(@"error when download:%@", error);
        [queue release];
        }
    }

    - (void) download_completed:(NSString *) data {
        NSLog(@"call back");
        [self.indicator stopAnimating];
        self.indicator.hidden = YES;
        self.content.text = data;
        [queue release];
        }

使用GCD后

如果使用GCD，以上3个方法都可以放到一起，如下所示：

 

// 原代码块一
    self.indicator.hidden = NO;
    [self.indicator startAnimating];
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 原代码块二
        NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"];
        NSError * error;
        NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
        if (data != nil) {
        // 原代码块三
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self.indicator stopAnimating];
        self.indicator.hidden = YES;
        self.content.text = data;
        });
    } else {
        NSLog(@"error when download:%@", error);
        }
    });

首先我们可以看到，代码变短了。因为少了原来3个方法的定义，也少了相互之间需要传递的变量的封装。

另外，代码变清楚了，虽然是异步的代码，但是它们被GCD合理的整合在一起，逻辑非常清晰。如果应用上MVC模式，我们也可以将View Controller层的回调函数用GCD的方式传递给Modal层，这相比以前用@selector的方式，代码的逻辑关系会更加清楚。

GCD的定义

简单GCD的定义有点象函数指针，差别是用 ^ 替代了函数指针的 * 号，如下所示：

 

// 申明变量
   (void) (^loggerBlock)(void);
   // 定义

   loggerBlock = ^{
       NSLog(@"Hello world");
       };
   // 调用
   loggerBlock();

但是大多数时候，我们通常使用内联的方式来定义它，即将它的程序块写在调用的函数里面，例如这样：

 

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
       // something
       });

从上面大家可以看出，block有如下特点：

1. 程序块可以在代码中以内联的方式来定义。
2. 程序块可以访问在创建它的范围内的可用的变量。

系统提供的dispatch方法

为了方便地使用GCD，苹果提供了一些方法方便我们将block放在主线程 或 后台线程执行，或者延后执行。使用的例子如下：

 

//  后台执行：
   dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
       // something
       });
   // 主线程执行：
   dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
       // something
       });
   // 一次性执行：
   static dispatch_once_t onceToken;
   dispatch_once(&onceToken, ^{
       // code to be executed once
       });
   // 延迟2秒执行：
   double delayInSeconds = 2.0;
   dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);
   dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
       // code to be executed on the main queue after delay
       });

dispatch_queue_t 也可以自己定义，如要要自定义queue，可以用dispatch_queue_create方法，示例如下：

 

dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL);
    dispatch_async(urls_queue, ^{
        // your code
        });
    dispatch_release(urls_queue);

另外，GCD还有一些高级用法，例如让后台2个线程并行执行，然后等2个线程都结束后，再汇总执行结果。这个可以用dispatch_group, dispatch_group_async 和 dispatch_group_notify来实现，示例如下：

 

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
   dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
       // 并行执行的线程一
       });
   dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
       // 并行执行的线程二
       });
   dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
       // 汇总结果
       });

修改block之外的变量

默认情况下，在程序块中访问的外部变量是复制过去的，即写操作不对原变量生效。但是你可以加上 __block来让其写操作生效，示例代码如下：

 

__block int a = 0;
   void  (^foo)(void) = ^{
       a = 1;
       }
   foo();
   // 这里，a的值被修改为1

后台运行

GCD的另一个用处是可以让程序在后台较长久的运行。在没有使用GCD时，当app被按home键退出后，app仅有最多5秒钟的时候做一些保存或清理资 源的工作。但是在使用GCD后，app最多有10分钟的时间在后台长久运行。这个时间可以用来做清理本地缓存，发送统计数据等工作。

总结

总体来说，GCD能够极大地方便开发者进行多线程编程。如果你的app不需要支持iOS4.0以下的系统，那么就应该尽量使用GCD来处理后台线程和UI线程的交互。

 

 

 

Grand Central Dispatch (GCD)是Apple开发的一个多核编程的解决方法。

dispatch queue分成以下三种：

1）运行在主线程的Main queue，通过dispatch_get_main_queue获取。

/*!
* @function dispatch_get_main_queue
*
* @abstract
* Returns the default queue that is bound to the main thread.
*
* @discussion
* In order to invoke blocks submitted to the main queue, the application must
* call dispatch_main(), NSApplicationMain(), or use a CFRunLoop on the main
* thread.
*
* @result
* Returns the main queue. This queue is created automatically on behalf of
* the main thread before main() is called.
*/
__OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_6,__IPHONE_4_0)
DISPATCH_EXPORT struct dispatch_queue_s _dispatch_main_q;
#define dispatch_get_main_queue() \
DISPATCH_GLOBAL_OBJECT(dispatch_queue_t, _dispatch_main_q)

可以看出，dispatch_get_main_queue也是一种dispatch_queue_t。

2）并行队列global dispatch queue，通过dispatch_get_global_queue获取，由系统创建三个不同优先级的dispatch queue。并行队列的执行顺序与其加入队列的顺序相同。

3）串行队列serial queues一般用于按顺序同步访问，可创建任意数量的串行队列，各个串行队列之间是并发的。

当想要任务按照某一个特定的顺序执行时，串行队列是很有用的。串行队列在同一个时间只执行一个任务。我们可以使用串行队列代替锁去保护共享的数据。和锁不同，一个串行队列可以保证任务在一个可预知的顺序下执行。

serial queues通过dispatch_queue_create创建，可以使用函数dispatch_retain和dispatch_release去增加或者减少引用计数。

GCD的用法：

 //  后台执行：
 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
      // something
 });

 // 主线程执行：
 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
      // something
 });

 // 一次性执行：
 static dispatch_once_t onceToken;
 dispatch_once(&onceToken, ^{
     // code to be executed once
 });

 // 延迟2秒执行：
 double delayInSeconds = 2.0;
 dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);
 dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
     // code to be executed on the main queue after delay
 });

 // 自定义dispatch_queue_t
 dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL);
 dispatch_async(urls_queue, ^{  
　 　// your code 
 });
 dispatch_release(urls_queue);

 // 合并汇总结果
 dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
 dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
      // 并行执行的线程一
 });
 dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
      // 并行执行的线程二
 });
 dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
      // 汇总结果
 });

一个应用GCD的例子：

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.baidu.com"];
        NSError * error;
        NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
        if (data != nil) {
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                NSLog(@"call back, the data is: %@", data);
            });
        } else {
            NSLog(@"error when download:%@", error);
        }
    });

GCD的另一个用处是可以让程序在后台较长久的运行。

在没有使用GCD时，当app被按home键退出后，app仅有最多5秒钟的时候做一些保存或清理资源的工作。但是在使用GCD后，app最多有10分钟的时间在后台长久运行。这个时间可以用来做清理本地缓存，发送统计数据等工作。

让程序在后台长久运行的示例代码如下：

// AppDelegate.h文件
@property (assign, nonatomic) UIBackgroundTaskIdentifier backgroundUpdateTask;

// AppDelegate.m文件
- (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application
{
    [self beingBackgroundUpdateTask];
    // 在这里加上你需要长久运行的代码
    [self endBackgroundUpdateTask];
}

- (void)beingBackgroundUpdateTask
{
    self.backgroundUpdateTask = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{
        [self endBackgroundUpdateTask];
    }];
}

- (void)endBackgroundUpdateTask
{
    [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask: self.backgroundUpdateTask];
    self.backgroundUpdateTask = UIBackgroundTaskInvalid;
}

介绍：

Grand Central Dispatch 简称（GCD）是苹果公司开发的技术，以优化的应用程序支持多核心处理器和其他的对称多处理系统的系统。这建立在任务并行执行的线程池模式的基础上的。它首次发布在Mac OS X 10.6 ，iOS 4及以上也可用。

设计：

GCD的工作原理是：让程序平行排队的特定任务，根据可用的处理资源，安排他们在任何可用的处理器核心上执行任务。

一个任务可以是一个函数(function)或者是一个block。 GCD的底层依然是用线程实现，不过这样可以让程序员不用关注实现的细节。

GCD中的FIFO队列称为dispatch queue，它可以保证先进来的任务先得到执行

dispatch queue分为下面三种：

Serial     

又称为private dispatch queues，同时只执行一个任务。Serial 
queue通常用于同步访问特定的资源或数据。当你创建多个Serial queue时，虽然它们各自是同步执行的，但Serial 
queue与Serial queue之间是并发执行的。

Concurrent 

又称为global dispatch queue，可以并发地执行多个任务，但是执行完成的顺序是随机的。

Main dispatch queue 

它是全局可用的serial queue，它是在应用程序主线程上执行任务的。

我们看看dispatch queue如何使用

1、常用的方法dispatch_async

为了避免界面在处理耗时的操作时卡死，比如读取网络数据，IO,数据库读写等，我们会在另外一个线程中处理这些操作，然后通知主线程更新界面。

用GCD实现这个流程的操作比前面介绍的NSThread  NSOperation的方法都要简单。代码框架结构如下：

[cpp] 

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ 

    // 耗时的操作 

    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ 

        // 更新界面 

    }); 

}); 

如果这样还不清晰的话，那我们还是用上两篇博客中的下载图片为例子，代码如下：

[cpp]

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ 

    NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://avatar.csdn.net/2/C/D/1_totogo2010.jpg"]; 

    NSData * data = [[NSData alloc]initWithContentsOfURL:url]; 

    UIImage *image = [[UIImage alloc]initWithData:data]; 

    if (data != nil) { 

        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ 

            self.imageView.image = image; 

         }); 

    } 

}); 

运行显示：
是不是代码比NSThread  NSOperation简洁很多，而且GCD会自动根据任务在多核处理器上分配资源，优化程序。

系统给每一个应用程序提供了三个concurrent dispatch queues。这三个并发调度队列是全局的，它们只有优先级的不同。因为是全局的，我们不需要去创建。我们只需要通过使用函数dispath_get_global_queue去得到队列，如下：

[cpp] 

dispatch_queue_t globalQ = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);   

这里也用到了系统默认就有一个串行队列main_queue

[cpp]

dispatch_queue_t mainQ = dispatch_get_main_queue();   

虽然dispatch queue是引用计数的对象，但是以上两个都是全局的队列，不用retain或release。

2、dispatch_group_async的使用

dispatch_group_async可以实现监听一组任务是否完成，完成后得到通知执行其他的操作。这个方法很有用，比如你执行三个下载任务，当三个任务都下载完成后你才通知界面说完成的了。下面是一段例子代码：

[cpp]

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); 

dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); 

dispatch_group_async(group, queue, ^{ 

    [NSThread sleepForTimeInterval:1]; 

    NSLog(@"group1"); 

}); 

dispatch_group_async(group, queue, ^{ 

    [NSThread sleepForTimeInterval:2]; 

    NSLog(@"group2"); 

}); 

dispatch_group_async(group, queue, ^{ 

    [NSThread sleepForTimeInterval:3]; 

    NSLog(@"group3"); 

}); 

dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{ 

    NSLog(@"updateUi"); 

}); 

dispatch_release(group); 

dispatch_group_async是异步的方法，运行后可以看到打印结果：

2012-09-25 16:04:16.737 gcdTest[43328:11303] group1

2012-09-25 16:04:17.738 gcdTest[43328:12a1b] group2

2012-09-25 16:04:18.738 gcdTest[43328:13003] group3

2012-09-25 16:04:18.739 gcdTest[43328:f803] updateUi

每个一秒打印一个，当第三个任务执行后，upadteUi被打印。
3、dispatch_barrier_async的使用

dispatch_barrier_async是在前面的任务执行结束后它才执行，而且它后面的任务等它执行完成之后才会执行

例子代码如下：

[cpp] 

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcdtest.rongfzh.yc", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); 

dispatch_async(queue, ^{ 

    [NSThread sleepForTimeInterval:2]; 

    NSLog(@"dispatch_async1"); 

}); 

dispatch_async(queue, ^{ 

    [NSThread sleepForTimeInterval:4]; 

    NSLog(@"dispatch_async2"); 

}); 

dispatch_barrier_async(queue, ^{ 

    NSLog(@"dispatch_barrier_async"); 

    [NSThread sleepForTimeInterval:4]; 

 

}); 

dispatch_async(queue, ^{ 

    [NSThread sleepForTimeInterval:1]; 

    NSLog(@"dispatch_async3"); 

}); 
打印结果：

2012-09-25 16:20:33.967 gcdTest[45547:11203] dispatch_async1

2012-09-25 16:20:35.967 gcdTest[45547:11303] dispatch_async2

2012-09-25 16:20:35.967 gcdTest[45547:11303] dispatch_barrier_async

2012-09-25 16:20:40.970 gcdTest[45547:11303] dispatch_async3

请注意执行的时间，可以看到执行的顺序如上所述。

4、dispatch_apply

执行某个代码片段N次。

dispatch_apply(5, globalQ, ^(size_t index) {

    // 执行5次

});