iOS進階學習-多線程

来源:http://www.cnblogs.com/soley/archive/2016/05/17/5503355.html
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一、多線程概述 1、程式，進程，線程 程式：由源代碼生成的可執行應用。（例如：QQ.app） 進程：一個正在運行的程式可以看做一個進程。（例如：正在運行的QQ就是一個進程），進程擁有獨立運行所需的全部資源。 線程：程式中獨立運行的代碼段。（例如：接收QQ消息的代碼） 一個進程是由一或多個線程組成。進 ...


一、多線程概述

　　1、程式，進程，線程

  • 程式：由源代碼生成的可執行應用。（例如：QQ.app）
  • 進程：一個正在運行的程式可以看做一個進程。（例如：正在運行的QQ就是一個進程），進程擁有獨立運行所需的全部資源。
  • 線程：程式中獨立運行的代碼段。（例如：接收QQ消息的代碼）
  • 一個進程是由一或多個線程組成。進程只負責資源的調度和分配，線程才是程式真正的執行單元，負責代碼的執行。

　　2、單線程

  • 每個正在運行的程式（即進程），至少包含一個線程，這個線程叫主線程。
  • 主線程在程式啟動時被創建，用於執行main函數。
  • 只有一個主線程的程式，稱作單線程程式。
  • 在單線程程式中,主線程負責執行程式的所有代碼（UI展現以及刷新，網路請求，本地存儲等等）。這些代碼只能順序執行，無法併發執行。

　　3、多線程

  • 擁有多個線程的程式，稱作多線程程式。
  • iOS允許用戶自己開闢新的線程，相對於主線程來講，這些線程，稱作子線程。
  • 可以根據需要開闢若幹子線程
  • 子線程和主線程 都是 獨立的運行單元，各自的執行互不影響，因此能夠併發執行。

　　4、單，多線程的區別

  • 單線程程式：只有一個線程，即主線程，代碼順序執行，容易出現代碼阻塞（頁面假死）。
  • 多線程程式：有多個線程，線程間獨立運行，能有效的避免代碼阻塞，並且提高程式的運行性能。
  • 註意：iOS中關於UI的添加和刷新必須在主線程中操作。

二、NSThread

　　實現多線程方式之一：NSThread，它是一個輕量級的多線程。它有以下兩種創建方法：

#pragma mark - NSThread手動開闢子線程
     // 參數1：target
    // 參數2：方法
    // 參數3：傳參
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sayHi) object:nil];
    [thread start];
    // 使用NSThread和NSObject實現的開闢線程，系統會自動釋放，所以不需要自己手動關閉。
    // 結束線程的兩種方式
    // 取消線程（給線程發送結束消息，通過這個消息進行取消）
    [thread cancel];
    // 立即結束線程
    [NSThread exit];
#pragma mark - NSThread自動開闢子線程  
    // 線程自動開始
    // 把手動開啟的target和selector順序顛倒
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(sayHi) toTarget:self withObject:nil];
    
    // 獲取當前線程
    NSLog(@"current == %@", [NSThread currentThread]);
    // 獲取主線程
    NSLog(@"mainThread == %@", [NSThread mainThread]);
    // 判斷當前線程是否為主線程
    NSLog(@"isMainThread == %d", [NSThread isMainThread]);

　　NSObject中存在了一個最簡單的後臺執行的方法：

#pragma mark - NSObject開啟子線程
    /**
     *  開啟子線程的方式之一：NSObject
     */
    // 使用performSelectorInBackground開闢子線程
    // 第一個參數：selector
    // 第二個參數：方法傳遞的參數
    [self performSelectorInBackground:@selector(sayHi) withObject:@"test"];
  - (void)sayHi
{
    // 回到主線程
    // 參數1：selector
    // 參數2：傳參
    // 參數3：是否等待子線程完成之後進入主線程
    [self performSelectorOnMainThread:@selector(mainThreadChangeColor) withObject:nil waitUntilDone:YES];  
    
}

三、NSOperationQueue

　　1、NSOperation

  • NSOperation類，在MVC中屬於M，是用來封裝單個任務相關的代碼和數據的抽象類。
  • 因為它是抽象的，不能夠直接使用這個類，而是使用子類（ NSInvocationOperation或NSBlockOperation ）來執行實際任務。
  • NSOperation（含子類），只是一個操作，本身無主線程、子線程之分，可在任意線程中使用。通常與NSOperationQueue結合使用。
  • 註意：在使用NSOperation的子類去創建線程的時候，實際線程沒有真正意義上的創建。

　　2、NSInvocationOperation

  • NSInvocationOperation是NSOperation的子類
  • 封裝了執行操作的target和要執行的action。
    /**
     *  NSOperation不能直接進行多線程的創建，需要藉助：NSOperationQueue
     */
    // 使用NSOperation的第一個子類去創建子線程：NSInvocationOperation
    NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];
    // 在單獨使用NSOperation的子類去創建線程的時候，一定要啟動才行
    [operation start];

　　3、NSBlockOperation

  • NSBlockOperation是NSOperation的子類
  • 封裝了需要執行的代碼塊
    //使用NSOperation的第二個子類創建子線程
    NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"我是block");
        NSLog(@"-------%@", [NSThread currentThread]);
        NSLog(@"********%@", [NSThread mainThread]);
    }];
    [blockOperation start];
  •  需要把上邊的兩個線程，放到操作隊列里，才是真正意義上的創建子進程
  • addOperation一旦將創建的對象加入到操作隊列中，就不能調用start方法，否則程式會crash
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    [queue addOperation:operation];
    [queue addOperation:blockOperation];

　　4、NSOperationQueue

  • NSOperationQueue是操作隊列，他用來管理一組Operation對象的執行，會根據需要自動為Operation開闢合適數量的線程，以完成任務的並行執行。
  • 其中NSOperation可以調節它在隊列中的優先順序（使用addDependency:設置依賴關係）。
  • 當最大併發數設置為1的時候，能實現線程同步（串列執行）。
    // 創建隊列的對象
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    // 當值設置為1的時候，可以叫做串列：即順序執行
    // 當設置大於1的時候，叫做並行：多條通道同時進行各自的任務
    queue.maxConcurrentOperationCount = 2;
    
    for (int i= 0; i < 10; i++) {
        NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
            NSLog(@"current = %@, da = %@, i = %d", [NSThread currentThread], [NSThread mainThread], i);
        }];
        [queue addOperation:blockOperation];
    }

四、GCD

　　1、GCD簡介

  • Grand Central Dispatch (GCD)是Apple開發的一種多核編程技術。主要用於優化應用程式以支持多核處理器以及其他對稱多處理系統。
  • GCD提供函數實現多線程開發，性能更高，功能也更加強大。
  • 它首次發佈在Mac OS X 10.6 ，iOS 4及以上也可用。

　　2、GCD核心概念

  • 任務：具有一定功能的代碼段。一般是一個block或者函數。
  • 分發隊列：GCD以隊列的方式進行工作，FIFO。
  • GCD會根據分發隊列的類型，創建合適數量的線程執行隊列中的任務。

　　3、GCD中兩種隊列（dispatch queue）

  • SerialQueue：一次只執行一個任務。Serial queue通常用於同步訪問特定的資源或數據。當你創建多個Serial queue時，雖然它們各自是同步執行的，但Serial queue與Serial queue之間是併發執行的。SerialQueue能實現線程同步。
#pragma mark - 使用GCD去創建一個串列隊列
    // 第一種：系統提供的創建串列隊列的方法
     dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();//在真正的開發中如果需要創建串列隊列，比較習慣用這種
    // 第二種：自己創建
    // 參數1：系統提供的一個巨集
    // 參數2：是系統的保留欄位
    // 參數1和2可以互換位置，位置沒有嚴格要求
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(DISPATCH_QUEUE_SERIAL, 0);
  • Concurrent：可以併發地執行多個任務，但是遵守FIFO
#pragma mark - 使用GCD去創建一個並行隊列
    // 第一種：系統提供的
    // 參數1：優先順序（有四個，沒有明顯的區別DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAUL,    DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH,    DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW,  DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND
）
    // 參數2：系統的保留欄位
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);
    // 第二種：自己創建
    // 參數1：表示創建隊列的名字（蘋果推薦使用反向功能變數名稱去命名）
    // 參數2：系統提供的一個巨集（隊列的類型）
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

　　4、GCD功能

  • dispatch_async()    //往隊列中添加任務，任務會排隊執行
  • dispatch_after()      //往隊列中添加任務，任務不但會排隊，還會在延遲的時間點執行
  • dispatch_apply()    //往隊列中添加任務，任務會重覆執行n次
dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"currentThread = %@", [NSThread currentThread]);
        NSLog(@"mainThread = %@", [NSThread mainThread]);
    });

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"3.0秒之後輸出");
    });

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_apply(10, queue, ^(size_t index) {
        NSLog(@"%ld", index);
    });
  • dispatch_group_async()   //將任務添加到隊列中，並添加分組標記
  • dispatch_group_notify()    //將任務添加到隊列中，當某個分組的所有任務執行完之後，此任務才會執行
  • dispatch_barrier_async()  //將任務添加到隊列中，此任務執行的時候，其他任務停止執行
    // 創建一個分組
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    // 創建一個並行隊列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(0, DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"我是任務1");
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"我是任務2");
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"我是任務3");
    });
    
    // 用於監聽所有任務的執行情況的（所以此功能代碼必須放在所有任務之後書寫）
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        NSLog(@"我是在所有任務之後執行的");
    });
　　 dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"我執行了");
    });
  • dispatch_once()，不僅意味著代碼僅會被運行一次，而且還是線程安全的，這就意味著你不需要使用諸如@synchronized之類的來防止使用多個線程或者隊列時不同步的問題。
  • 通過GCD創建單例
+ (MyHandle *)sharedMyHandle
{
    // 在GCD中只執行一次,用於記錄內容是否執行過
    static dispatch_once_t onceToken;
    // 保證多線程併發執行時只執行一次
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        handle = [[MyHandle alloc] init];
    });
    return handle;
}
  • dispatch_sync()   //將任務添加到隊列中，block不執行完，下麵代碼不會執行
  • async和sync的區別：
// async 不等 block 體執行完。。就去執行下麵的代碼
// sync會等待 block 體執行完成之後，才會去執行 block 體外面的代碼
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"第一個任務");
    });
    NSLog(@"呵呵");
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"第二個任務");
    });
    NSLog(@"哈哈");
  • dispatch_async_f()  //將任務添加到隊列中，任務是函數非block
// 函數
void function(void * str){
    NSLog(@"這是一個函數,%s",str);
}

// 第一個參數：隊列
// 第二個參數：函數參數的內容
// 第三個參數：函數
dispatch_queue_t queue  = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async_f(queue, @"passValue", function);

 


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