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多线程网络-1

多线程网络-1

作者: CoderZXS | 来源:发表于2017-03-18 18:58 被阅读0次

    Xmind

    多线程和网络.jpg

    PPT

    多线程基础

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    NSThread

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    GitBook

    1-基本概念

    01 进程
        进程是指在系统中正在运行的一个应用程序。每个进程之间是独立的,每个进程均运行在其专用且受保护的内存空间内。
    02 线程
        2-1 基本概念
            1个进程要想执行任务,必须得有线程(每1个进程至少要有1条线程),线程是进程的基本执行单元,一个进程(程序)的所有任务都在线程中执行。
        2-2 线程的串行
            1个线程中任务的执行是串行的,如果要在1个线程中执行多个任务,那么只能一个一个地按顺序执行这些任务。也就是说,在同一时间内,1个线程只能执行1个任务。
    03 多线程
        3-1 基本概念
            即1个进程中可以开启多条线程,每条线程可以并行(同时)执行不同的任务。
        3-2 线程的并行
            并行即同时执行。比如同时开启3条线程分别下载3个文件(分别是文件A、文件B、文件C。
        3-3 多线程并发执行的原理
            在同一时间里,CPU只能处理1条线程,只有1条线程在工作(执行)。多线程并发(同时)执行,其实是CPU快速地在多条线程之间调度(切换),如果CPU调度线程的时间足够快,就造成了多线程并发执行的假象
        3-4 多线程优缺点
            优点
                1)能适当提高程序的执行效率。
                2)能适当提高资源利用率(CPU、内存利用率)
            缺点
                1)开启线程需要占用一定的内存空间(默认情况下,主线程占用1M,子线程占用512KB),如果开启大量的线程,会占用大量的内存空间,降低程序的性能。
                2)线程越多,CPU在调度线程上的开销就越大。
                3)程序设计更加复杂:比如线程之间的通信、多线程的数据共享
    --------------------------
    04 多线程在iOS开发中的应用
        4-1 主线程
            1)一个iOS程序运行后,默认会开启1条线程,称为“主线程”或“UI线程”。
            2)作用。刷新显示UI,处理UI事件。
        4-2 使用注意
            1)不要将耗时操作放到主线程中去处理,会卡住线程。
            2)和UI相关的刷新操作必须放到主线程中进行处理。
    --------------------------
    05 iOS中多线程的实现方案
        5-1 pthread
            a.特点:
              1)一套通用的多线程API
              2)适用于Unix\Linux\Windows等系统
              3)跨平台\可移植
              4)使用难度大
            b.使用语言:c语言
            c.使用频率:几乎不用
            d.线程生命周期:由程序员进行管理
    
        5-2 NSThread
            a.特点:
                1)使用更加面向对象
                2)简单易用,可直接操作线程对象
            b.使用语言:OC语言
            c.使用频率:偶尔使用
            d.线程生命周期:由程序员进行管理
    
        5-3 GCD
            a.特点:
                1)旨在替代NSThread等线程技术
                2)充分利用设备的多核(自动)
            b.使用语言:C语言
            c.使用频率:经常使用
            d.线程生命周期:自动管理
    
        5-4 NSOperation
            a.特点:
                1)基于GCD(底层是GCD)
                2)比GCD多了一些更简单实用的功能
                3)使用更加面向对象
            b.使用语言:OC语言
            c.使用频率:经常使用
            d.线程生命周期:自动管理
    

    2-Pthread

    说明:pthread的基本使用(需要包含头文件)
        //使用pthread创建线程对象
        pthread_t thread;
        NSString *name = @"wendingding";
        //使用pthread创建线程
        //第一个参数:线程对象地址
        //第二个参数:线程属性
        //第三个参数:指向函数的指针
        //第四个参数:传递给该函数的参数
        pthread_create(&thread, NULL, run, (__bridge void *)(name));
    

    3-NSThread

    (1)NSThread的基本使用

    //第一种创建线程的方式:alloc init.
    //特点:需要手动开启线程,可以拿到线程对象进行详细设置
        //创建线程
        /*
         第一个参数:目标对象
         第二个参数:选择器,线程启动要调用哪个方法
         第三个参数:前面方法要接收的参数(最多只能接收一个参数,没有则传nil)
         */
        NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"wendingding"];
         //启动线程
        [thread start];
    
    //第二种创建线程的方式:分离出一条子线程
    //特点:自动启动线程,无法对线程进行更详细的设置
        /*
         第一个参数:线程启动调用的方法
         第二个参数:目标对象
         第三个参数:传递给调用方法的参数
         */
        [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"我是分离出来的子线程"];
    
    //第三种创建线程的方式:后台线程
    //特点:自动启动县城,无法进行更详细设置
    [self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"我是后台线程"];
    

    (2)设置线程的属性

    //设置线程的属性
        //设置线程的名称
        thread.name = @"线程A";
    
        //设置线程的优先级,注意线程优先级的取值范围为0.0~1.0之间,1.0表示线程的优先级最高,如果不设置该值,那么理想状态下默认为0.5
        thread.threadPriority = 1.0;
    

    (3)线程的状态

    //线程的各种状态:新建-就绪-运行-阻塞-死亡
    //常用的控制线程状态的方法
    [NSThread exit];//退出当前线程
    [NSThread sleepForTimeInterval:2.0];//阻塞线程
    [NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:2.0]];//阻塞线程
    //注意:线程死了不能复生
    

    (4)线程安全

    01 前提:多个线程访问同一块资源会发生数据安全问题
        02 解决方案:加互斥锁
        03 相关代码:@synchronized(self){}
        04 专业术语-线程同步
        05 原子和非原子属性(是否对setter方法加锁)
    

    (5)线程间通信

    -(void)touchesBegan:(nonnull NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event
    {
    //    [self download2];
    
        //开启一条子线程来下载图片
        [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(downloadImage) toTarget:self withObject:nil];
    }
    
    -(void)downloadImage
    {
        //1.确定要下载网络图片的url地址,一个url唯一对应着网络上的一个资源
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://p6.qhimg.com/t01d2954e2799c461ab.jpg"];
    
        //2.根据url地址下载图片数据到本地(二进制数据
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
    
        //3.把下载到本地的二进制数据转换成图片
        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
    
        //4.回到主线程刷新UI
        //4.1 第一种方式
    //    [self performSelectorOnMainThread:@selector(showImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];
    
        //4.2 第二种方式
    //    [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];
    
        //4.3 第三种方式
        [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];
    }
    

    (6)如何计算代码段的执行时间

    //第一种方法
        NSDate *start = [NSDate date];
        //2.根据url地址下载图片数据到本地(二进制数据)
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
    
        NSDate *end = [NSDate date];
        NSLog(@"第二步操作花费的时间为%f",[end timeIntervalSinceDate:start]);
    
    //第二种方法
        CFTimeInterval start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
    
        CFTimeInterval end = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
        NSLog(@"第二步操作花费的时间为%f",end - start);
    

    4-GCD

    (1)GCD基本知识

    01 两个核心概念-队列和任务
    02 同步函数和异步函数
    

    (2)GCD基本使用

    01 异步函数+并发队列:开启多条线程,并发执行任务
    02 异步函数+串行队列:开启一条线程,串行执行任务
    03 同步函数+并发队列:不开线程,串行执行任务
    04 同步函数+串行队列:不开线程,串行执行任务
    05 异步函数+主队列:不开线程,在主线程中串行执行任务
    06 同步函数+主队列:不开线程,串行执行任务(注意死锁发生)
    07 注意同步函数和异步函数在执行顺序上面的差异
    

    (3)GCD线程间通信

    //0.获取一个全局的队列
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    
        //1.先开启一个线程,把下载图片的操作放在子线程中处理
        dispatch_async(queue, ^{
    
           //2.下载图片
            NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c3320b14bb3184c510fd8f9a185.jpg"];
            NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
            UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
    
            NSLog(@"下载操作所在的线程--%@",[NSThread currentThread]);
    
            //3.回到主线程刷新UI
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
               self.imageView.image = image;
               //打印查看当前线程
                NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);
            });
    
        });
    

    (4)GCD其它常用函数

    01 栅栏函数(控制任务的执行顺序)
        dispatch_barrier_async(queue, ^{
            NSLog(@"--dispatch_barrier_async-");
        });
    
        02 延迟执行(延迟·控制在哪个线程执行)
          dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
            NSLog(@"---%@",[NSThread currentThread]);
        });
    
        03 一次性代码(注意不能放到懒加载)
        -(void)once
        {
            //整个程序运行过程中只会执行一次
            //onceToken用来记录该部分的代码是否被执行过
            static dispatch_once_t onceToken;
            dispatch_once(&onceToken, ^{
    
                NSLog(@"-----");
            });
        }
    
        04 快速迭代(开多个线程并发完成迭代操作)
           dispatch_apply(subpaths.count, queue, ^(size_t index) {
        });
    
        05 队列组(同栅栏函数)
        //创建队列组
        dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
        //队列组中的任务执行完毕之后,执行该函数
        dispatch_group_notify(dispatch_group_t group,dispatch_queue_t queue,dispatch_block_t block);
    
        06进入群组和离开群组
        dispatch_group_enter(group);//执行该函数后,后面异步执行的block会被gruop监听
        dispatch_group_leave(group);//异步block中,所有的任务都执行完毕,最后离开群组
        //注意:dispatch_group_enter|dispatch_group_leave必须成对使用
    

    总结

    • 一次性代码不能放到懒加载里面,整个程序的生命周期中只运行一次

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