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Swift多线程:使用Thread进行多线程间通讯,协调子线程任

Swift多线程:使用Thread进行多线程间通讯,协调子线程任

作者: 非典型技术宅 | 来源:发表于2017-08-13 21:05 被阅读1084次

    Swift的多线程技术其实和Objective-C没有区别。Thread是三种正常程序员会使用的多线程中最轻量级的,每一个Thread对象代表着一个线程,但是需要自己管理线程的生命周期和线程的同步。线程同步对数据的加锁会有一定的开销。

    哪三种正常程序员会使用的多线程方案,问这个的同学,你,出去~ 前面写了辣么多,Operation、GCD、Thread,都忘啦?

    image.png

    如果要是较真,还有一个多线程技术,叫做pthread。我们会在最后最后稍微说一下它。但是它绝对不是正常程序员现在还需使用的多线程方案。说完这句话不知道会不会被喷死

    1. Thread的三种建立方式

    以下所有的代码都是使用陈旧的Swift 3.0编写。

    对,你没看错。陈旧的Swift 3.0。 昨天刚刚看到新闻,说Swift 5.0 都开始了。听到这个消息的时候,内心是五味杂陈的,有点点为Swift担心了。尼玛4.0 刚发布,5.0就开始了。
    所以坊间才有笑话说,学习iOS开发需要熟练使用Swift1.0 , Swift2.0 ,Swif 2.2...四种语言之类的。

    1.1 使用类方法创建,自动运行

    一种是带Selector,一种不带。

    Thread.detachNewThread {
        print("A new thread,name:\(Thread.current)")
    }
    
    
    //带一个Selector
           Thread.detachNewThreadSelector(#selector(threadPrint), toTarget: self, with: nil)
    

    通过这种方法创建的thread会自动运行。

    1.2 实用构造方法创始化,需手动运行

    这里可是使用两种方法直接创建Thread,并运行。

    Thread(block: <#T##() -> Void#>)
    Thread(target: <#T##Any#>, selector: <#T##Selector#>, object: <#T##Any?#>)
    

    下面是个例子,这种方法创建的thread需要手动start运行

       let customThread = Thread(target: self, selector: #selector(threadPrint), object: nil)
        customThread.start()
    

    1.3 使用NSObject的拓展方法

    任何继承自NSObject的都可以很容易的通过这种方式调用点成方法。

    来,我们一起来看一下源文件:

    extension NSObject {
    
        
        open func performSelector(onMainThread aSelector: Selector, with arg: Any?, waitUntilDone wait: Bool, modes array: [String]?)
    
        open func performSelector(onMainThread aSelector: Selector, with arg: Any?, waitUntilDone wait: Bool)
    
        
        @available(iOS 2.0, *)
        open func perform(_ aSelector: Selector, on thr: Thread, with arg: Any?, waitUntilDone wait: Bool, modes array: [String]?)
    
        @available(iOS 2.0, *)
        open func perform(_ aSelector: Selector, on thr: Thread, with arg: Any?, waitUntilDone wait: Bool)
    
        
        @available(iOS 2.0, *)
        open func performSelector(inBackground aSelector: Selector, with arg: Any?)
    }
    

    2. Thread的基本使用

    Thread的基本使用相当简单,和GCD基本上差不多。也有启动、暂停、取消、阻塞、设置优先级等等。

    方法 作用
    start 启动
    cancel 暂停
    exit 取消
    sleep 阻塞

    Thread的常用属性

    名称 用途
    name 给线程命名,方便查找
    stackSize 栈区大小,看看线程在栈区占了多大空间
    isMainThread 是否是主线程
    qualityOfService 服务质量,iOS8.0推出,为了取代优先级。
    • 说明:thread设置了start后,其实并不是马上就开始运行了。实质上是放进了可调度线程池,等待被CPU调用。线程执行结束之前,状态可能会在就绪状态 和 运行状态 之间来回的切换
      就绪状态 和 运行状态 之间的状态切换由CPU来完成,程序员无法干涉。

    • 阻塞:正在运行thread可以通过sleep的方式来阻塞线程的执行。

    • 退出:thread在执行完毕之后会自动退出。如果执行了exit,线程会强制退出。有几点需要注意一下:

      • 不要在主线程中调用啊,会让UI线程退出的。退出之后看你怎么搞!
      • 退出之后,这个线程剩下的所有代码都不会被执行。
      • 调用这个方法之前,一定要注意释放之前由C语言创建的对象,不然会造成内存泄漏等问题。
    • 取消:这个cancel和GCD一样的啦,并没有真证的取消线程,只是打了一个标志。取消需要自己的实现。也就是在大人物开始之前,先判断一下这个标志位的状态。要是从来都没写过这个标志位的状态判断,那cancel了也是白瞎。

    3. 使用NSCondition实现线程间通讯

    大家还记得GCD中的信号量(semaphore)嘛?不记得话看看喽,传输门:Swift多线程:GCD进阶,单例、信号量、任务组 。Thread里面的NSCondition和这个有点像。

    这个玩意一共就四个方法,我们索性都来看看:

    方法名称 作用
    wait 使线程处于等待状态
    wait(until limit: Date) -> Bool 在给定的时间到达时仍未有信号量出现, 就自动继续了
    signal 唤醒线程
    broadcast 唤醒所有等待线程

    NSCondition实现了NSLocking协议,所以它本身也有lock和unlock方法。配合在一起可以解决线程同步的问题,只要在线程开始时加锁,取得资源后释放锁即可。使用时把需要加锁的代码放到lockunlock之间就可以了。

    主要不要把什么乱七八糟的都往加锁代码里面放,放在这个里面的应该是抢占资源的读取和修改。不然一个线程执行的时候另一个线程就一直在等待,那还要多线程干哈玩意?!

    我们搞个例子来看看。

    需求:
    1,模拟下载五张图片、五篇文章;
    2,图片下载了两张之后,暂停下载,转而开启文章下载;
    3,下载三篇文章之后,暂停下载,转而继续下载剩下的三张图片。
    4,图片下载完成后,下载完成剩下的两篇文章。
    说了是模拟啊,所以下载过程就直接print了噢。

    class ViewController: UIViewController {
        var downImages: Thread?
        var downArticles: Thread?
        
        let imageCondition = NSCondition()
        let articleCondition = NSCondition()
        
        override func viewDidLoad() {
            super.viewDidLoad()
            downImages = Thread(target: self, selector: #selector(downloadImages), object: nil)
            downArticles = Thread(target: self, selector: #selector(downloadArticles), object: nil)
            downImages?.start()
            
        }
        
        @objc private func threadPrint() {
            Thread.sleep(forTimeInterval: 2)
            print("After 2 seconds, I have been performed. I am \(Thread.current)")
        }
        
        @objc fileprivate func downloadImages() {
            for index in 1...5 {
                print("Downloading No.\(index) image.")
                Thread.sleep(forTimeInterval: 1)
                
                if index == 2 {
                    //start downArticles.开启下载文章的线程
                    downArticles?.start()
                    
                    //Lock the image thread.加锁,让下载图片的线程进入等待状态
                    imageCondition.lock()
                    imageCondition.wait()
                    imageCondition.unlock()
                }
            }
            print("All images have been completed.")
            
            //Signaling the article when all images completed.
    //        等图片都下载完成之后,激活下载文章的进程
            articleCondition.signal()
        }
        
        @objc fileprivate func downloadArticles() {
            for index in 1...5 {
                print("The No.\(index) article will be downloading.")
                Thread.sleep(forTimeInterval: 1)
                if index == 3 {
                    //Signaling the image thread, let it continue to down.
                    //激活图片的线程,让它继续下载图片
                    imageCondition.signal()
                    
                    //Lock the article thread.加锁,让下载文章的线程进入等待状态
                    articleCondition.lock()
                    articleCondition.wait()
                    articleCondition.unlock()
                    
                }
            }
            print("There are 5 articles.")
            
        }
    }
    

    我们开一下最终的打印结果:

    image.png

    好了。最后再说一下基本上没人用的pthread

    4. pthread

    其实不知道这个多线程的技术现在还有谁会在用,除了面试可能会偶尔问一下这个名词。
    pthread是POSIX thread的简写。表示跨平台的线程接口。

    为了能够写Demo,非典型技术宅在浩瀚的Google海洋中游荡了很久,然后,然后,然后放弃了...

    怎么能这么不坚持呐,在OC时代曾经还是能写出来创建的。于是去看苹果手册,然后,然后,然后放弃了...

    Threading Programming Guide 。这里倒是提到了POSIX thread ,还让人家去看pthread man page。但是,明显链接被删除了。

    苹果爸爸。。。好想锤你小胸口。好吧,放弃了。

    最后,所有的代码都放在这里了:gitHub 下载后给颗Star吧~ 么么哒~(~o ̄3 ̄)~ 爱你们~


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