多线程实现一共有四种方式，如下图：
- pthread的使用
- 定义pthread
typedef __darwin_pthread_t pthread_t;
- 创建pthread
int pthread_create(pthread_t * __restrict, const pthread_attr_t * __restrict, void *(*)(void *), void * __restrict);
- 范例
void * run(void *param) { for (NSInteger i = 0; i<50000; i++) { NSLog(@"------buttonClick---%zd--%@", i, [NSThread currentThread]); } return NULL; } - (IBAction)buttonClick:(id)sender { pthread_t thread; pthread_create(&thread, NULL, run, NULL); pthread_t thread2; pthread_create(&thread2, NULL, run, NULL); }
- NSThread
- 创建和启动线程
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil]; [thread start];
- 主线程相关用法
+ (NSThread *)mainThread; // 获得主线程 - (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程 + (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
- 获取当前线程
NSThread *current = [NSThread currentThread];
- 线程的名字
- (void)setName:(NSString *)n; - (NSString *)name;
- 其它方式创建线程
- 创建线程后自动启动线程
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
- 隐式创建并启动线程
[self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];
- 上述2种创建线程方式的优缺点
- 优点：简单快捷
- 缺点：无法对线程进行更详细的设置
- 线程的状态
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil]; [thread start];
- 阻塞（暂停）线程
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date; + (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti; // 进入阻塞状态
- 强制停止线程
+ (void)exit; // 进入死亡状态
注意：一旦线程停止（死亡）了，就不能再次开启任务
- 多线程的隐患
- 资源共享
- 1块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源
- 比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件
- 当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题
- 解决方法：互斥锁
- 互斥锁使用格式
@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码 }
注意：锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的
- 互斥锁的优缺点
- 优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题
- 缺点：需要消耗大量的CPU资源
- 互斥锁的使用前提：多条线程抢夺同一块资源
- 相关专业术语：线程同步
- 线程同步的意思是：多条线程在同一条线上执行（按顺序地执行任务）
- 互斥锁，就是使用了线程同步技术
- 原子和非原子属性
- OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择
- atomic：原子属性，为setter方法加锁（默认就是atomic）
- nonatomic：非原子属性，不会为setter方法加锁
- nonatomic和atomic对比
- atomic：线程安全，需要消耗大量的资源
- nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备
- iOS开发的建议
- 所有属性都声明为nonatomic
- 尽量避免多线程抢夺同一块资源
- 尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力
- GCD的使用
- 什么是GCD
- 全称是Grand Central Dispatch，可译为“牛逼的中枢调度器”
- 纯C语言，提供了非常多强大的函数
- GCD的优势
- GCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案
- GCD会自动利用更多的CPU内核（比如双核、四核）
- GCD会自动管理线程的生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程）
- 程序员只需要告诉GCD想要执行什么任务，不需要编写任何线程管理代码
- GCD中有2个核心概念
- 任务：执行什么操作
- 队列：用来存放任务
- GCD的使用就2个步骤
- 定制任务
- 确定想做的事情
- 将任务添加到队列中
- GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执行
- 任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出
- GCD中有2个用来执行任务的常用函数
- 用同步的方式执行任务
// queue:队列 block:任务 dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
- 用异步的方式执行任务
dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
- 同步和异步的区别
- 同步：只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
- 异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
- GCD中还有个用来执行任务的函数，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：
// 这个queue不能是全局的并发队列 dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
- 队列的类型
- GCD的队列可以分为2大类型
- 并发队列（Concurrent Dispatch Queue）
- 可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多个线程同时执行任务）
- 并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效
- 串行队列（Serial Dispatch Queue）
- 让任务一个接着一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）
- 并发队列
- 自己创建的
- 全局
- 串行队列
- 主队列
- 自己创建的
- 自己创建的
- 全局
- 串行队列
- 主队列
- 自己创建的
- 同步和异步主要影响：能不能开启新的线程
- 同步：只是在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
- 异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
- 并发和串行主要影响：任务的执行方式
- 并发：允许多个任务并发（同时）执行
- 串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务
- 并发队列
// 使用dispatch_queue_create函数创建队列 dispatch_queue_t dispatch_queue_create(const char *label, // 队列名称 dispatch_queue_attr_t attr); // 队列的类型 // 创建并发队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.samyang.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
// GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，可以无需手动创建 使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列 dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue( dispatch_queue_priority_t priority, // 队列的优先级 unsigned long flags); // 此参数暂时无用，用0即可 // 获得全局并发队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 全局并发队列的优先级 #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高 #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认（中） #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低 #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台
- 串行队列
// GCD中获得串行有2种途径 // 使用dispatch_queue_create函数创建串行队列 // 创建串行队列（队列类型传递NULL或者DISPATCH_QUEUE_SERIAL） dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.samyang.queue", NULL); /*使用主队列（跟主线程相关联的队列） 主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列 放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行 使用dispatch_get_main_queue()获得主队列*/ dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
- 各种队列的执行效果
- 注意：使用sync函数往当前串行队列中添加任务，会卡住当前的串行队列
- 延时执行 - iOS常见的延时执行
// 调用NSObject的方法 [self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0]; // 2秒后再调用self的run方法 // 使用GCD函数 dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{ // 2秒后执行这里的代码... }); // 使用NSTimer [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:NO];
- 一次性代码（比如说单例模式singleton）
// 使用dispatch_once函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次 static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ // 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的) });
- 快速迭代
// 使用dispatch_apply函数能进行快速迭代遍历 dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index){ // 执行10次代码，index顺序不确定 });
- 队列组
-有这么1种需求
- 首先：分别异步执行2个耗时的操作
- 其次：等2个异步操作都执行完毕后，再回到主线程执行操作
// 如果想要快速高效地实现上述需求，可以考虑用队列组 dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ // 执行1个耗时的异步操作 }); dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ // 执行1个耗时的异步操作 }); dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{ // 等前面的异步操作都执行完毕后，回到主线程... });
- NSOperation
NSOperationQueue的队列类型
- 主队列
- [NSOperationQueue mainQueue]
- 凡是添加到主队列中的任务（NSOperation），都会放到主线程中执行
- 非主队列（其他队列）
- [[NSOperationQueue alloc] init]
- 同时包含了：串行、并发功能
- 添加到这种队列中的任务（NSOperation），就会自动放到子线程中执行
NSOperation的作用
-
配合使用NSOperation和NSOperationQueue也能实现多线程编程
-
NSOperation和NSOperationQueue实现多线程的具体步骤
- 先将需要执行的操作封装到一个NSOperation对象中
- 然后将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中
- 系统会自动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来
- 将取出的NSOperation封装的操作放到一条新线程中执行
NSOperation的子类
-
NSOperation是个抽象类，并不具备封装操作的能力，必须使用它的子类
-
使用NSOperation子类的方式有3种
- NSInvocationOperation
- NSBlockOperation
- 自定义子类继承NSOperation，实现内部相应的方法
NSInvocationOperation
- 创建NSInvocationOperation对象
- (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)sel object:(id)arg;
- 调用start方法开始执行操作
- (void)start;
-
一旦执行操作，就会调用target的sel方法
-
注意- 默认情况下，调用了start方法后并不会开一条新线程去执行操作，而是在当前线程同步执行操作
- 只有将NSOperation放到一个NSOperationQueue中，才会异步执行操作
-
NSBlockOperation
- 创建NSBlockOperation对象
+ (id)blockOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
- 通过addExecutionBlock:方法添加更多的操作
- (void)addExecutionBlock:(void (^)(void))block;
- 注意：只要NSBlockOperation封装的操作数 > 1，就会异步执行
- NSOperationQueue
- NSOperationQueue的作用
- NSOperation可以调用start方法来执行任务，但默认是同步执行的
- 如果将NSOperation添加到NSOperationQueue（操作队列）中，系统会自动异步执行NSOperation中的操作
- 添加操作到NSOperationQueue中
- (void)addOperation:(NSOperation *)op; - (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
- 最大并发数
- 什么是并发数
- 同时执行的任务数
- 比如，同时开3个线程执行3个任务，并发数就是3
- 最大并发数的相关方法
- (NSInteger)maxConcurrentOperationCount; - (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;
- 队列的取消、暂停、恢复
取消队列的所有操作
- (void)cancelAllOperations;
- 提示：也可以调用NSOperation的- (void)cancel方法取消单个操作
- 暂停和恢复队列
- (void)setSuspended:(BOOL)b; // YES代表暂停队列，NO代表恢复队列 - (BOOL)isSuspended;
- 操作优先级
设置NSOperation在queue中的优先级，可以改变操作的执行优先级
- (NSOperationQueuePriority)queuePriority; - (void)setQueuePriority:(NSOperationQueuePriority)p;
- 优先级的取值
NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L, NSOperationQueuePriorityLow = -4L, NSOperationQueuePriorityNormal = 0, NSOperationQueuePriorityHigh = 4, NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
- 操作依赖
- NSOperation之间可以设置依赖来保证执行顺序
- 比如一定要让操作A执行完后，才能执行操作B，可以这么写
[operationB addDependency:operationA]; // 操作B依赖于操作A
- 可以在不同queue的NSOperation之间创建依赖关系
- 操作的监听
- 可以监听一个操作的执行完毕
- (void (^)(void))completionBlock; - (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block;
- 自定义NSOperation
- 自定义NSOperation的步骤很简单
- 重写- (void)main方法，在里面实现想执行的任务
- 重写- (void)main方法的注意点
- 自己创建自动释放池（因为如果是异步操作，无法访问主线程的自动释放池）
- 经常通过- (BOOL)isCancelled方法检测操作是否被取消，对取消做出响应