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iOS多线程学习笔记

iOS多线程学习笔记

作者: Apple技术产品粉 | 来源:发表于2017-09-04 11:06 被阅读0次

多线程种类

说句无关紧要的话,终于会用简书的样式引用了~~~本文借鉴大神的讲解,链接在此:http://www.jianshu.com/p/0b0d9b1f1f19

目前多线程分为四种:

Pthreads

NSThread

GCD

NSOperation&NSOperationQueue

Pthreads

一套在很多操作系统上都通用的多线程API,移植性很强,当然在 iOS 中也是可以的。是基于c语言的框架。

用法:

#import  <pthread.h>

代码用法:

pthread_t thread;

//创建一个线程并自动执行

pthread_create(&thread, NULL, start, NULL);

void *start(void *data) {

NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);

return NULL;

}

:需要手动处理线程的各个状态的转换即管理生命周期,比如,这段代码虽然创建了一个线程,但并没有销毁。

NSThread

经过苹果封装,但是仍然需要手动管理内存。

代码用法:(手动启动)

// 创建

NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:nil];

// 启动

[thread start];

(自动启动)

[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:nil];

除了创建启动以外的其他方法:

//取消线程

- (void)cancel;

//启动线程

- (void)start;

//判断某个线程的状态的属性

@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing;

@property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished;

@property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled;

//设置和获取线程名字

-(void)setName:(NSString *)name;

-(NSString *)name;

//获取当前线程信息

+ (NSThread *)currentThread;

//获取主线程信息

+ (NSThread *)mainThread;

//使当前线程暂停一段时间,或者暂停到某个时刻

+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)time;

+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;

GCD

Grand Central Dispatch,它是苹果为多核的并行运算提出的解决方案,所以会自动合理地利用更多的CPU内核(比如双核、四核),最重要的是它会自动管理线程的生命周期(创建线程、调度任务、销毁线程),完全不需要我们管理,我们只需要告诉干什么就行。同时它使用的也是c语言,不过由于使用了 Block(Swift里叫做闭包),使得使用起来更加方便,而且灵活。

任务和队列

在GCD中,加入了两个非常重要的概念:任务队列

1)任务:即操作,你想要干什么,说白了就是一段代码,在 GCD 中就是一个 Block,所以添加任务十分方便。任务有两种执行方式:同步执行异步执行,他们之间的区别是是否会创建新的线程。

同步执行:在当前的线程执行,不会开启新线程,它会阻塞当前线程并等待Block中的任务执行完毕,然后当前线程才会继续往下运行。

异步执行:会开启新线程执行,不会阻塞当前线程

2)队列:用于存放任务。一共有两种队列,串行队列并行队列

串行队列中的任务,GCD 会FIFO(先进先出)地取出来一个,执行一个,然后取下一个,这样一个一个的执行。

并行队列的任务,GCD 也会FIFO的取出来,但不同的是,它取出来一个就会放到别的线程,然后再取出来一个又放到另一个的线程。这样由于取的动作很快,忽略不计,看起来,所有的任务都是一起执行的。不过需要注意,GCD 会根据系统资源控制并行的数量,所以如果任务很多,它并不会让所有任务同时执行。

                                        同步执行                                              异步执行

串行队列             当前线程,一个一个执行                          其他线程,一个一个执行

并行队列             当前线程,一个一个执行                          其他线程,一起执行

3)创建队列

>主队列:这是一个特殊的串行队列。它用于刷新 UI,任何需要刷新 UI 的工作都要在主队列执行,所以一般耗时的任务都要放到别的线程执行。

dispatch_queue_t queue = ispatch_get_main_queue();

>自己创建的队列:自己可以创建串行队列, 也可以创建并行队列。第二个参数用来表示创建的队列是串行的还是并行的,传入DISPATCH_QUEUE_SERIAL或NULL表示创建串行队列。传入DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT表示创建并行队列

//串行队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", NULL);

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

//并行队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

>全局并行队列:只要是并行任务一般都加入到这个队列。这是系统提供的一个并发队列。

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

4)创建任务

同步任务:会阻塞当前线程 (SYNC)

dispatch_sync(<#queue#>, ^{

//code here

NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);

});

异步任务:不会阻塞当前线程(ASYNC)

dispatch_async(<#queue#>, ^{

//code here

NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);

});

例子一:

NSLog("之前 - %@",NSThread.currentThread())

dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), { () ->Void in

NSLog("sync - %@",NSThread.currentThread())})

NSLog("之后 - %@",NSThread.currentThread())

解析:

同步任务会阻塞当前线程,然后把 Block 中的任务放到指定的队列中执行,只有等到 Block 中的任务完成后才会让当前线程继续往下运行。

那么这里的步骤就是:打印完第一句后,dispatch_sync立即阻塞当前的主线程,然后把 Block 中的任务放到main_queue中,可是main_queue中的任务会被取出来放到主线程中执行,但主线程这个时候已经被阻塞了,所以 Block 中的任务就不能完成,它不完成,dispatch_sync就会一直阻塞主线程,这就是死锁现象。导致主线程一直卡死。

例子二:

let queue = dispatch_queue_create("myQueue",DISPATCH_QUEUE_SERIAL)

NSLog("之前 - %@",NSThread.currentThread())    

dispatch_async(queue, { () ->Void in

NSLog("sync之前 - %@",NSThread.currentThread())        

dispatch_sync(queue, { () ->Void in

NSLog("sync - %@",NSThread.currentThread())        })

NSLog("sync之后 - %@",NSThread.currentThread())  })

NSLog("之后 - %@",NSThread.currentThread())

解析:

使用DISPATCH_QUEUE_SERIAL这个参数,创建了一个串行队列

打印出之前 - %@这句。

dispatch_async异步执行,所以当前线程不会被阻塞,于是有了两条线程,一条当前线程继续往下打印出之后 - %@这句, 另一台执行 Block 中的内容打印sync之前 - %@这句。因为这两条是并行的,所以打印的先后顺序无所谓。

注意,高潮来了。现在的情况和上一个例子一样了。dispatch_sync同步执行,于是它所在的线程会被阻塞,一直等到sync里的任务执行完才会继续往下。于是sync就高兴的把自己 Block 中的任务放到queue中,可谁想queue是一个串行队列,一次执行一个任务,所以sync的 Block 必须等到前一个任务执行完毕,可万万没想到的是queue正在执行的任务就是被sync阻塞了的那个。于是又发生了死锁。所以sync所在的线程被卡死了。剩下的两句代码自然不会打印。

队列组

队列组可以将很多队列添加到一个组里,这样做的好处是,当这个组里所有的任务都执行完了,队列组会通过一个方法通知我们。

//1.创建队列组

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

//2.创建队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

//3.多次使用队列组的方法执行任务, 只有异步方法

//3.1.执行3次循环

dispatch_group_async(group, queue, ^{

for (NSInteger i = 0; i < 3; i++) {

NSLog(@"group-01 - %@", [NSThread currentThread]);

}

});

//3.2.主队列执行8次循环

dispatch_group_async(group, dispatch_get_main_queue(), ^{

for (NSInteger i = 0; i < 8; i++) {

NSLog(@"group-02 - %@", [NSThread currentThread]);

}

});

//3.3.执行5次循环

dispatch_group_async(group, queue, ^{

for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) {

NSLog(@"group-03 - %@", [NSThread currentThread]);

}

});

//4.都完成后会自动通知

dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{

NSLog(@"完成 - %@", [NSThread currentThread]);

});

NSOperation&NSOperationQueue

NSOperation 是苹果公司对 GCD 的封装,完全面向对象,所以使用起来更好理解。 大家可以看到NSOperation NSOperationQueue分别对应 GCD 的任务队列。操作步骤也很好理解:

将要执行的任务封装到一个NSOperation对象中。

将此任务添加到一个NSOperationQueue对象中。

1)添加任务

NSOperation只是一个抽象类,所以不能封装任务。但它有 2 个子类用于封装任务。分别是:NSInvocationOperationNSBlockOperation。创建一个 Operation 后,需要调用start方法来启动任务,它会默认在当前队列同步执行。当然你也可以在中途取消一个任务,只需要调用其cancel方法即可。

>NSInvocationOperation : 需要传入一个方法名。

//1.创建NSInvocationOperation对象

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

//2.开始执行

[operation start];

>NSBlockOperation:

//1.创建NSBlockOperation对象

NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);

}];

//2.开始任务

[operation start];

NSBlockOperation还有一个方法:addExecutionBlock:,通过这个方法可以给 Operation 添加多个执行 Block。这样 Operation 中的任务会并发执行,它会在主线程和其它的多个线程执行这些任务。

//1.创建NSBlockOperation对象

NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);

}];

//添加多个Block

for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) {

[operation addExecutionBlock:^{

NSLog(@"第%ld次:%@", i, [NSThread currentThread]);

}];

}

//2.开始任务

[operation start];

注:addExecutionBlock方法必须在start()方法之前执行!

2)创建队列

>主队列

NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];

>其他队列

因为主队列比较特殊,所以会单独有一个类方法来获得主队列。那么通过初始化产生的队列就是其他队列。

//1.创建一个其他队列

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

//2.创建NSBlockOperation对象

NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);

}];

//3.添加多个Block

for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) {

[operation addExecutionBlock:^{

NSLog(@"第%ld次:%@", i, [NSThread currentThread]);

}];

}

//4.队列添加任务

[queue addOperation:operation];

>队列添加依赖

//1.任务一:下载图片

NSBlockOperation *operation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

NSLog(@"下载图片 - %@", [NSThread currentThread]);

[NSThread sleepForTimeInterval:1.0];

}];

//2.任务二:打水印

NSBlockOperation *operation2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

NSLog(@"打水印  - %@", [NSThread currentThread]);

[NSThread sleepForTimeInterval:1.0];

}];

//3.任务三:上传图片

NSBlockOperation *operation3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

NSLog(@"上传图片 - %@", [NSThread currentThread]);

[NSThread sleepForTimeInterval:1.0];

}];

//4.设置依赖

[operation2 addDependency:operation1];      //任务二依赖任务一

[operation3 addDependency:operation2];      //任务三依赖任务二

//5.创建队列并加入任务

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

[queue addOperations:@[operation3, operation2, operation1] waitUntilFinished:NO];

注:不能添加相互依赖,会死锁,比如 A依赖B,B依赖A。

可以使用removeDependency来解除依赖关系。

可以在不同的队列之间依赖,反正就是这个依赖是添加到任务身上的,和队列没关系。

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