Object-C關於GCD多線程的使用

来源:http://www.cnblogs.com/youqianghui/archive/2016/03/30/5339477.html
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```objc1 使用Crearte函數創建的併發隊列和全局併發隊列的主要區別: 1)全局併發隊列在整個應用程式中本身是預設存在的並且對應有高優先順序、預設優先順序、低優先順序和後臺優先順序一共四個併發隊列,我們只是選擇其中的一個直接拿來用。而Create函數是實打實的從頭開始去創建一個隊列。 2)在iOS ...


 

```objc
1 使用Crearte函數創建的併發隊列和全局併發隊列的主要區別:
1)全局併發隊列在整個應用程式中本身是預設存在的並且對應有高優先順序、預設優先順序、低優先順序和後臺優先順序一共四個併發隊列,我們只是選擇其中的一個直接拿來用。而Create函數是實打實的從頭開始去創建一個隊列。
2)在iOS6.0之前,在GCD中凡是使用了帶Create和retain的函數在最後都需要做一次release操作。而主隊列和全局併發隊列不需要我們手動release。當然了,在iOS6.0之後GCD已經被納入到了ARC的記憶體管理範疇中,即便是使用retain或者create函數創建的對象也不再需要開發人員手動釋放,我們像對待普通OC對象一樣對待GCD就OK。
3)在使用柵欄函數的時候,蘋果官方明確規定柵欄函數只有在和使用create函數自己的創建的併發隊列一起使用的時候才有效(沒有給出具體原因)
4)其它區別涉及到XNU內核的系統級線程編程,不一一列舉。
5)給出一些參考資料(可以自行研究):
GCDAPI:https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Performance/Reference/GCD_libdispatch_Ref/index.html#//apple_ref/c/func/dispatch_queue_create
Libdispatch版本源碼:http://www.opensource.apple.com/source/libdispatch/libdispatch-187.5/
GCD開源:http://libdispatch.macosforge.org
```
=================================================================================

####2 單例模式
```objc
1 基本概念
1)單例模式
在程式運行過程,一個類只有一個實例
2)使用場合
在整個應用程式中,共用一份資源(這份資源只需要創建初始化1次)

2 ARC實現單例
1)步驟
01 在類的內部提供一個static修飾的全局變數
02 提供一個類方法,方便外界訪問
03 重寫+allocWithZone方法,保證永遠都只為單例對象分配一次記憶體空間
04 嚴謹起見,重寫-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法

2)相關代碼
//提供一個static修飾的全局變數,強引用著已經實例化的單例對象實例
static XMGTools *_instance;

//類方法,返回一個單例對象
+(instancetype)shareTools
{
//註意:這裡建議使用self,而不是直接使用類名Tools(考慮繼承)

return [[self alloc]init];
}

//保證永遠只分配一次存儲空間
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
//使用GCD中的一次性代碼
// static dispatch_once_t onceToken;
// dispatch_once(&onceToken, ^{
// _instance = [super allocWithZone:zone];
// });

//使用加鎖的方式,保證只分配一次存儲空間
@synchronized(self) {
if (_instance == nil) {
_instance = [super allocWithZone:zone];
}
}
return _instance;
}
/*
1. mutableCopy 創建一個新的可變對象,並初始化為原對象的值,新對象的引用計數為 1;
2. copy 返回一個不可變對象。分兩種情況:(1)若原對象是不可變對象,那麼返回原對象,並將其引用計數加 1 ;(2)若原對象是可變對象,那麼創建一個新的不可變對象,並初始化為原對象的值,新對象的引用計數為 1。
*/
//讓代碼更加的嚴謹
-(nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
// return [[self class] allocWithZone:zone];
return _instance;
}

-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
return _instance;
}

3 MRC實現單例
1)實現步驟
01 在類的內部提供一個static修飾的全局變數
02 提供一個類方法,方便外界訪問
03 重寫+allocWithZone方法,保證永遠都只為單例對象分配一次記憶體空間
04 嚴謹起見,重寫-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法
05 重寫release方法
06 重寫retain方法
07 建議在retainCount方法中返回一個最大值
2)配置MRC環境知識
01 註意ARC不是垃圾回收機制,是編譯器特性
02 配置MRC環境:build setting ->搜索automatic ref->修改為NO
3)相關代碼
//提供一個static修飾的全局變數,強引用著已經實例化的單例對象實例
static XMGTools *_instance;

//類方法,返回一個單例對象
+(instancetype)shareTools
{
//註意:這裡建議使用self,而不是直接使用類名Tools(考慮繼承)

return [[self alloc]init];
}

//保證永遠只分配一次存儲空間
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
//使用GCD中的一次性代碼
// static dispatch_once_t onceToken;
// dispatch_once(&onceToken, ^{
// _instance = [super allocWithZone:zone];
// });

//使用加鎖的方式,保證只分配一次存儲空間
@synchronized(self) {
if (_instance == nil) {
_instance = [super allocWithZone:zone];
}
}
return _instance;
}

//讓代碼更加的嚴謹
-(nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
// return [[self class] allocWithZone:zone];
return _instance;
}

-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
return _instance;
}

//在MRC環境下,如果用戶retain了一次,那麼直接返回instance變數,不對引用計數器+1
//如果用戶release了一次,那麼什麼都不做,因為單例模式在整個程式運行過程中都擁有且只有一份,程式退出之後被釋放,所以不需要對引用計數器操作
-(oneway void)release
{
}

-(instancetype)retain
{
return _instance;
}

//慣用法,有經驗的程式員通過列印retainCount這個值可以猜到這是一個單例
-(NSUInteger)retainCount
{
return MAXFLOAT;
}

4 通用版本
1)有意思的對話
01 問:寫一份單例代碼在ARC和MRC環境下都適用?
答:可以使用條件編譯來判斷當前項目環境是ARC還是MRC
02 問:條件編譯的代碼呢,麽麽噠?
//答:條件編譯
#if __has_feature(objc_arc)
//如果是ARC,那麼就執行這裡的代碼1
#else
//如果不是ARC,那麼就執行代理的代碼2
#endif
03 問:在項目裡面往往需要實現很多的單例,比如下載、網路請求、音樂播放等等,弱弱的問一句單例可以用繼承嗎?
答:單例是不可以用繼承的,如果想一次寫就,四處使用,那麼推薦親使用帶參數的巨集定義啦!
04 問:巨集定義怎麼弄?
答:這個嘛~~回頭看一眼我的代碼咯,親。

2)使用帶參數的巨集完成通用版單例模式代碼
01 註意條件編譯的代碼不能包含在巨集定義裡面
02 巨集定義的代碼只需要寫一次就好,之後直接拖到項目中用就OK
=================================================================================
```

####3 NSOperation
(1)NSOperation基本使用
```objc
1)相關概念
01 NSOperation是對GCD的包裝
02 兩個核心概念【隊列+操作】

2)基本使用
01 NSOperation本身是抽象類,只能只有它的子類
02 三個子類分別是:NSBlockOperation、NSInvocationOperation以及自定義繼承自NSOperation的類
03 NSOperation和NSOperationQueue結合使用實現多線程併發

3)相關代碼
// 01 NSInvocationOperation
//1.封裝操作
/*
第一個參數:目標對象
第二個參數:該操作要調用的方法,最多接受一個參數
第三個參數:調用方法傳遞的參數,如果方法不接受參數,那麼該值傳nil
*/
NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]
initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];

//2.啟動操作
[operation start];
---------------
// 02 NSBlockOperation
//1.封裝操作
/*
NSBlockOperation提供了一個類方法,在該類方法中封裝操作
*/
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
//在主線程中執行
NSLog(@"---download1--%@",[NSThread currentThread]);
}];

//2.追加操作,追加的操作在子線程中執行
[operation addExecutionBlock:^{
NSLog(@"---download2--%@",[NSThread currentThread]);
}];

[operation addExecutionBlock:^{
NSLog(@"---download3--%@",[NSThread currentThread]);
}];

//3.啟動執行操作
[operation start];

---------------
// 03 自定義NSOperation
//如何封裝操作?
//自定義的NSOperation,通過重寫內部的main方法實現封裝操作
-(void)main
{
NSLog(@"--main--%@",[NSThread currentThread]);
}

//如何使用?
//1.實例化一個自定義操作對象
XMGOperation *op = [[XMGOperation alloc]init];

//2.執行操作
[op start];
```
(2)NSOperationQueue基本使用
```objc
1)NSOperation中的兩種隊列
01 主隊列 通過mainQueue獲得,凡是放到主隊列中的任務都將在主線程執行
02 非主隊列 直接alloc init出來的隊列。非主隊列同時具備了併發和串列的功能,通過設置最大併發數屬性來控制任務是併發執行還是串列執行

2)相關代碼
//自定義NSOperation
-(void)customOperation
{
//1.創建隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//2.封裝操作
//好處:1.信息隱蔽
//2.代碼復用

XMGOperation *op1 = [[XMGOperation alloc]init];
XMGOperation *op2 = [[XMGOperation alloc]init];

//3.添加操作到隊列中
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];
}

//NSBlockOperation
- (void)block
{
//1.創建隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//2.封裝操作
NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]);
}];

NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]);

}];

[op2 addExecutionBlock:^{
NSLog(@"3----%@",[NSThread currentThread]);
}];

[op2 addExecutionBlock:^{
NSLog(@"4----%@",[NSThread currentThread]);
}];

//3.添加操作到隊列中
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];

//補充:簡便方法
[queue addOperationWithBlock:^{
NSLog(@"5----%@",[NSThread currentThread]);
}];

}

//NSInvocationOperation
- (void)invocation
{
/*
GCD中的隊列:
串列隊列:自己創建的,主隊列
併發隊列:自己創建的,全局併發隊列

NSOperationQueue
主隊列:[NSOperationQueue mainqueue];凡事放在主隊列中的操作都在主線程中執行
非主隊列:[[NSOperationQueue alloc]init],併發和串列,預設是併發執行的
*/

//1.創建隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//2.封裝操作
NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download1) object:nil];

NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download2) object:nil];


NSInvocationOperation *op3 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download3) object:nil];


//3.把封裝好的操作添加到隊列中
[queue addOperation:op1];//[op1 start]
[queue addOperation:op2];
[queue addOperation:op3];
}
```
(3) NSOperation其它用法
```objc
1)設置最大併發數【控制任務併發和串列】
//1.創建隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//2.設置最大併發數
//註意點:該屬性需要在任務添加到隊列中之前進行設置
//該屬性控制隊列是串列執行還是併發執行
//如果最大併發數等於1,那麼該隊列是串列的,如果大於1那麼是並行的
//系統的最大併發數有個預設的值,為-1,如果該屬性設置為0,那麼不會執行任何任務
queue.maxConcurrentOperationCount = 2;

2)暫停和恢復以及取消
//設置暫停和恢復
//suspended設置為YES表示暫停,suspended設置為NO表示恢復
//暫停表示不繼續執行隊列中的下一個任務,暫停操作是可以恢復的
if (self.queue.isSuspended) {
self.queue.suspended = NO;
}else
{
self.queue.suspended = YES;
}

//取消隊列裡面的所有操作
//取消之後,當前正在執行的操作的下一個操作將不再執行,而且永遠都不在執行,就像後面的所有任務都從隊列裡面移除了一樣
//取消操作是不可以恢復的
[self.queue cancelAllOperations];

---------自定義NSOperation取消操作--------------------------
-(void)main
{
//耗時操作1
for (int i = 0; i<1000; i++) {
NSLog(@"任務1-%d--%@",i,[NSThread currentThread]);
}
NSLog(@"+++++++++++++++++++++++++++++++++");

//蘋果官方建議,每當執行完一次耗時操作之後,就查看一下當前隊列是否為取消狀態,如果是,那麼就直接退出
//好處是可以提高程式的性能
if (self.isCancelled) {
return;
}

//耗時操作2
for (int i = 0; i<1000; i++) {
NSLog(@"任務1-%d--%@",i,[NSThread currentThread]);
}

NSLog(@"+++++++++++++++++++++++++++++++++");
}
```
(4) NSOperation實現線程間通信
```objc
1)開子線程下載圖片
//1.創建隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//2.使用簡便方法封裝操作並添加到隊列中
[queue addOperationWithBlock:^{

//3.在該block中下載圖片
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://news.51sheyuan.com/uploads/allimg/111001/133442IB-2.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
NSLog(@"下載圖片操作--%@",[NSThread currentThread]);

//4.回到主線程刷新UI
[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
self.imageView.image = image;
NSLog(@"刷新UI操作---%@",[NSThread currentThread]);
}];
}];

2)下載多張圖片合成綜合案例(設置操作依賴)
//02 綜合案例
- (void)download2
{
NSLog(@"----");
//1.創建隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//2.封裝操作下載圖片1
NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c3320b14bb3184c510fd8f9a185.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

//拿到圖片數據
self.image1 = [UIImage imageWithData:data];
}];


//3.封裝操作下載圖片2
NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://pic.58pic.com/58pic/13/87/82/27Q58PICYje_1024.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

//拿到圖片數據
self.image2 = [UIImage imageWithData:data];
}];

//4.合成圖片
NSBlockOperation *combine = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

//4.1 開啟圖形上下文
UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200));

//4.2 畫image1
[self.image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 200, 100)];

//4.3 畫image2
[self.image2 drawInRect:CGRectMake(0, 100, 200, 100)];

//4.4 根據圖形上下文拿到圖片數據
UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
// NSLog(@"%@",image);

//4.5 關閉圖形上下文
UIGraphicsEndImageContext();

//7.回到主線程刷新UI
[[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{
self.imageView.image = image;
NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);
}];

}];

//5.設置操作依賴
[combine addDependency:op1];
[combine addDependency:op2];

//6.添加操作到隊列中執行
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];
[queue addOperation:combine];
}
```
(5) CD和NSOperation的對比:
```objc
1)GCD是純C語言的API,而操作隊列則是Object-C的對象。
2)在GCD中,任務用塊(block)來表示,而塊是個輕量級的數據結構;相反操作隊列中的『操作』NSOperation則是個更加重量級的Object-C對象。
3)具體該使用GCD還是使用NSOperation需要看具體的情況

NSOperation和NSOperationQueue相對GCD的好處有:
1)NSOperationQueue可以方便的調用cancel方法來取消某個操作,而GCD中的任務是無法被取消的(安排好任務之後就不管了)。
2)NSOperation可以方便的指定操作間的依賴關係。
3)NSOperation可以通過KVO提供對NSOperation對象的精細控制(如監聽當前操作是否被取消或是否已經完成等)
4)NSOperation可以方便的指定操作優先順序。操作優先順序表示此操作與隊列中其它操作之間的優先關係,優先順序高的操作先執行,優先順序低的後執行。
5)通過自定義NSOperation的子類可以實現操作重用,
```
=================================================================================

####4 多圖下載綜合示常式序
```objc
1 涉及知識點
01 字典轉模型
02 圖片重覆下載---》記憶體緩存,沙盒緩存處理
03 UI不流暢---》開子線程下載圖片(註意線程間通信)
04 圖片下載任務被添加到隊列中多次---》操作緩存處理
05 圖片下載後不顯示問題---》主動刷新指定行
06 圖片載入中出現數據錯亂問題---》設置占點陣圖片
07 在程式開發過程中的一些容錯處理
```
=================================================================================

####5 第三方框架
```objc
1 SDWebImage基本使用(設置imageView的圖片)
[cell.imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:app.icon] placeholderImage:[UIImage imageNamed:@"placehoder"]];

2 SDWebImage內部結構
```

 


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