多线程

2017-11-16  本文已影响13人  小芳姑娘2012

概念

进程：一个正在运行的程序叫一个进程，进程拥有独立运行所需的全部资源。

线程：线程是指进程内的一块执行单元,也是执行任务的基本单位。一个程序,或者说,一个进程,都会有一个或多个线程,如果只有一个,我们叫它主线程,主线程负责用户能看见的任务,例如:添加控件,刷新页面,除了主线程以外,都叫子线程,线程之间是独立的,并没有任何联系,子线程一般负责用户之间看不到的任务,例如,加载图片的过程,下载视频等

线程要明确的:只要用户看的见的,或者跟用户看的见的有关的,咱们都是用主线程操作,因为开启子线程操作的时候,是为了更好的用户体验,用户体验直接表现为:看到的或者点击的流畅

线程是耗费资源的,虽然多线程操作,可以提高用户体验,但是,不建议,进行很多线程同时进行操作
一个进程是由一或多个线程组成。进程只负责资源的调度和分配，线程才是程序真正的执行单元，负责代码的执行。

与进程的区别：

(1)地址空间：进程内的一个执行单元；进程至少有一个线程；它们共享进程的地址空间;而进程有自己独立的地址空间。

(2)资源拥有：进程是资源分配和拥有的单位，同一个进程内的线程共享进程的资源。

(3)线程是处理器调度的基本单位，但进程不是。

(4)二者均可并发执行。

线程的主要内容：

单线程：每个正在运行的程序（即进程），至少包含一个线程，这个线程叫主线程。

1.主线程在程序启动时被创建，用于执行 main 函数。

2.只有一个主线程的程序，称作单线程程序。

3.主线程负责执行程序的所有代码（UI 展现以及刷新，网络请求，本地存储等等）。这些代码只能顺序执行，无法并发执行。

多线程

1.拥有多个线程的程序，称作多线程程序

2.iOS 允许用户自己开辟新的线程，相对于主线程来讲，这些线程，称作子线程。

3.可以根据需要开辟若干子线程

4.子线程和主线程都是独立的运行单元，各自的执行互不影响，因此能够并发执行。

3、单、多线程区别

单线程程序：只有一个线程，代码顺序执行，容易出现代码阻塞（页面假死）。

多线程程序：有多个线程，线程间独立运行，能有效的避免代码阻塞，并且提高程序的运行性能。

注意：iOS 中关于 UI 的添加和刷新必须在主线程中操作。

iOS 平台下的多线程

iOS 多线程实现种类

NSThread

NSThread 是一个轻量级的多线程，它有以下两种创建方法：

注意：

1、在多线程方法中需要添加自动释放池

2、在应用程序打开的时候，系统会自动为主线程创建一个自动释放池

3、我们手动创建的子程序需要我们手动添加自动释放池

  
   // NSThread 轻量级的线程,可以开启线程和终止线程
   // 创建一个线程,其实就是给他一个方法去执行
   // 创建一个子线程,专门用来打印
  
   NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget: self selector:@selector(actionButtonNslog) object:nil];
  
   // 开启这个线程
   [thread start];
  
   // 线程操作的时候
   // 在主线程的时候,系统自动给咱们添加了一个自动释放池,那么咱们再开启子线程的时候,也要添加一个自动释放池
   // 如果你的线程开的比较多,会造成代码比较乱,阅读性不高
   // 一般方法中,添加了自动释放池,基本上都是线程方法

NSOperationQueue

NSOperation 也是抽象类 没有实现具体功能
NSInvocationOperation 调用操作(相当于任务)
NSBlockOperation 在block 操作
NSOperationQueue 线程队列

  // 创建任务一
    NSInvocationOperation *invocation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(invocation1) object:nil];
    // 创建任务二
    NSBlockOperation *block2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        // block块中就相当于添加的任务
        [self blockOP2];
    }];
   
    // 创建一个队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    // 注意 添加任务前要设置依赖关系
    // 依赖性(串行)
    [invocation addDependency:block2];
    // 把任务 添加进队列当中
    [queue addOperation:invocation];
    [queue addOperation:block2];
    // 设置线程最大并发数
    queue.maxConcurrentOperationCount = 2;
  
    // 需求 进行同步请求一张图片 不产生屏幕卡顿
    // 思路: 开启一个子线程 进行同步请求图片 图片到手后 把图片返回到主线程 显示到ImageView上
}

// 实现任务一
- (void)invocation1
{
    // 添加一个自动释放池
    @autoreleasepool {
        // [NSThread currentThread] 当前线程的信息
        // [NSThread isMainThread] 是否是主线程
        // 打印出来额number 是线程的个数
        NSLog(@"%@ 是不是主线程:%d", [NSThread currentThread], [NSThread isMainThread]);
    }
   
}
// 创建任务二
- (void)blockOP2
{
    // 添加释放池
    @autoreleasepool {
       
        NSLog(@"%@ 是不是主线程:%d", [NSThread currentThread], [NSThread isMainThread]);
    }
}
- (void)actionButton
{
    if ([self.imageView isAnimating] == NO) {
        [self.imageView startAnimating];
    } else {
        [self.imageView stopAnimating];
    }
}
- (void)anotherActionButton
{
    // 添加一个自动释放池
    @autoreleasepool {
        for (int i = 0; i < 88888; i++) {
            NSLog(@"%d", i);
        }
    }
   
}

pthread

不经常使用
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
使用语言：c语言

GCD

GCD简介

  1. Grand Central Dispatch 简称（CGD），是苹果公司开发的技术。以优化应用程序支持多核心处理器和其他的对称多处理系统的系统。（ 对称多处理"（Symmetrical Multi-Processing）简称SMP，是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。它是相对非对称多处理技术而言的、应用十分广泛的并行技术。）
  2. GCD 属于函数级的多线程，性能更高，功能也更加强大。
  3. 它首次发布在 Mac OS X 10.6 , iOS4及以上也可以使用。

GCD 核心概念

  1. 任务：具有一定功能的代码段。一般是一个 block 或者函数。
  2. 分发队列：GCD 以队列的方式进行工作，FIFO。
  3. GCD 会根据分发队列的类型，创建合适数量的线程执行队列中的任务。

GCD 中两种队列

dispatch queue分为下面两种：

GCD功能

线程间的通信

线程间通信分为两种：

线程互斥

线程互斥场景：

#pragma mark -- 买火车票的线程锁实现
- (void)tickets
{
    // 初始化票数
    _totalTickets = 100;
    
    // 初始化剩余票数
    _subTickets = 100;
    
    // 初始化线程锁
    self.lock = [[NSLock alloc] init];
    
    // 先创建两个并行队列
    dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("火车站", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    // 给火车站,添加卖票的任务
    dispatch_async(queue1, ^{
        // 卖票
        [self saleTickets:queue1];
    });
    
    // 创建12306队列
    dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("com.12306.www", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_async(queue2, ^{
        // 卖票
        [self saleTickets:queue2];
    });
}

#pragma mark -- 售票方法
- (void)saleTickets:(dispatch_queue_t)queue
{
    // 循环卖票
    while (_subTickets > 0) {
        // 添加锁
        // 线程锁 跟自动释放池 使用的方法差不多
        // 中间夹的部分,是锁的内容
        [self.lock lock];
        
        // 咱们要知道,是哪个队列来卖票
        // 通过队列表示符,得到
        // dispatch_queue_get_label 得到队列的标识符
        char *name = (char *) dispatch_queue_get_label(queue);
        NSString *str = [NSString stringWithUTF8String:name];
        NSLog(@"%@ 还剩%ld张票", str, _subTickets);
        
        // 来一回,减少一张
        _subTickets--;
        
        // 锁结束
        [self.lock unlock];
    }
}

group任务

    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("com.sinosoft.queue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_group_async(group, queue2, ^{
        for (int i = 0; i<5; i++) {
            NSLog(@"1======%d===%@", i, [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_group_async(group, queue2, ^{
        for (int i = 0; i<5; i++) {
            NSLog(@"2======%d===%@", i, [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_group_notify(group, queue2, ^{
     NSLog(@"组1和组2都完成了=========%@", [NSThread currentThread]);
    });
   long isCompleted =  dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    NSLog(@"%ld", isCompleted);
    /*
     dispatch_group_wait方法是一个很有用的方法，它的完整定义如下：
     
     dispatch_group_wait(group: dispatch_group_t, _ timeout: dispatch_time_t) -> Int
     
     第一个参数表示要等待的group，第二个则表示等待时间。返回值表示经过指定的等待时间，属于这个group的任务是否已经全部执行完，如果是则返回0，否则返回非0。
     
     第二个dispatch_time_t类型的参数还有两个特殊值：DISPATCH_TIME_NOW和DISPATCH_TIME_FOREVER。
     
     前者表示立刻检查属于这个group的任务是否已经完成，后者则表示一直等到属于这个group的任务全部完成。
     */
}
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