多线程
2016-04-08 本文已影响135人
永恒守护__刘鹏辉
一、多线程概述
程序、进程、线程
程序：由源代码生成的可执行应用（例如：QQ.app）
进程：一个正在运行的程序可以看做一个进程。（例如：正在运行的 QQ就是一个进程），进程拥有独立运行所需的全部资源
线程：程序中独立运行的代码段。（例如：接收QQ消息的代码）
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。
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。
- 主线程在程序启动时被创建，用于执行main函数。
- 只有一个线程即主线程的程序，称作单线程程序。
- 在单线程程序中，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
- 拥有多个线程的程序，称作多线程程序。
- 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。
- 可以根据需要开辟若干子线程
- 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。
单、多线程区别
- 单线程程序：只有一个线程，即主线程，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，能有效地避免代码阻塞，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。
二、iOS平台下的多线程
iOS多线程实现种类
- NSThread
- NSOperationQueue
- NSObject
- GCD
---------------------NSThread和NSObject------------------
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSLog(@"测试");
/*
// 线程休眠5秒
[NSThread sleepForTimeInterval:5.0];
// [NSThread currentThread] 获取当前的线程
NSLog(@"current ==== %@", [NSThread currentThread]);
// [NSThread mainThread] 获取主线程
NSLog(@"main ==== %@", [NSThread mainThread]);
// [NSThread isMainThread] 判断当前线程是否是主线程
NSLog(@"isMainThread = %d", [NSThread isMainThread]);
*/
// NSThread手动开辟子线程
// 第一个参数：target
// 第二个参数：action
// 第三个参数：传参
// NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sayHi) object:nil];
// 让线程开始执行
// [thread start];
// [thread isExecuting] 判断一个线程是否正在执行
// NSLog(@"isExecuting = %d", [thread isExecuting]);
// [thread isFinished] 判断一个线程是否完成了任务（是否执行完毕）
// NSLog(@"isFinished = %d", [thread isFinished]);
// 结束线程 给线程发送结束消息
// [thread cancel];
// NSThread自动开辟线程
// [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(sayHi) toTarget:self withObject:nil];
// NSObject开辟子线程
// 第一个参数：selector，子线程执行的代码
// 第二个参数：表示selector传递的参数
// 这是NSObject中存在的后台执行的方法
[self performSelectorInBackground:@selector(sayHi) withObject:nil];
self.view.backgroundColor = [UIColor cyanColor];
}
- (void)sayHi
{
NSLog(@"current ==== %@", [NSThread currentThread]);
NSLog(@"main ==== %@", [NSThread mainThread]);
for (int i = 0; i < 1000; i++)
{
NSLog(@"i ==== %d",i);
if (i == 500)
{
// 立即结束线程
// 写在哪里 哪个线程就关闭了 注意：不要随意地使用，使用时一定要注意当前的线程是否是主线程
// [NSThread exit];
}
}
// NSObject中存在的回到主线程执行的方法
// 第一个参数：回到主线程做的事情
// 第二个参数：传递的参数
// 第三个参数：直到当前的线程已经结束才去执行这个方法
[self performSelectorOnMainThread:@selector(onMainThread) withObject:nil waitUntilDone:YES];
}
- (void)onMainThread
{
self.view.backgroundColor = [UIColor orangeColor];
NSLog(@"current ==== %@", [NSThread currentThread]);
NSLog(@"main ==== %@", [NSThread mainThread]);
NSLog(@"isMainThread ==== %d", [NSThread isMainThread]);
}
- (void)didReceiveMemoryWarning {
[super didReceiveMemoryWarning];
// Dispose of any resources that can be recreated.
}
@end
---------------NSOperation和NSOperationQueue-------------
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
/*
NSOperation类，在MVC中属于M，是用来封装单个任务相关的代码和数据的抽象类
因为它是抽象的，不能够直接使用这个类，而是使用子类（NSInvocationOperation或NSBlockOperation）来执行实际任务
NSOperation(含子类)，只是一个操作，本身无主线程、子线程之分，可在任意线程中使用，它们本身和多线程没有任何关系，不会进行线程的创建，只是封装了一定的代码段和数据去实现一个功能。通常与NSOperationQueue结合使用
*/
// NSInvocationOperation类封装了执行操作的target和要执行的action
// NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(hehehe) object:nil];
// 开始去执行
// [operation start];
// NSBlockOperation封装了需要执行的代码块
// NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
//
// NSLog(@"main1 ==== %@", [NSThread mainThread]);
// NSLog(@"current1 ==== %@",[NSThread currentThread]);
//
// }];
// 开始去执行
// [blockOperation start];
/*
NSOperationQueue是操作队列，它用来管理一组NSOperation对象的执行，会根据需要自动为NSOperation开辟合适数量的线程，以完成任务的并行执行
在开发过程中，我们不需要管理线程的创建和销毁
NSOperation类可以调节它在队列中的优先级（使用addDependency:设置依赖关系）
当最大并发数设置为1的时候能实现线程同步（串行执行）
*/
// NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
// queue.maxConcurrentOperationCount = 2;
// 给两个NSOperation对象添加一个依赖关系，它们就会根据依赖关系顺序执行
// [operation addDependency:blockOperation];
// [queue addOperation:blockOperation];
// [queue addOperation:operation];
// 获取系统提供的主队列
// NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue];
}
- (void)hehehe
{
NSLog(@"main ==== %@", [NSThread mainThread]);
NSLog(@"current ==== %@",[NSThread currentThread]);
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
queue.maxConcurrentOperationCount = 10;
for (int i = 0; i < 10; i++)
{
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"%dcurrent = %@, main = %@", i, [NSThread currentThread], [NSThread mainThread]);
}];
[queue addOperation:operation];
}
}
- (void)didReceiveMemoryWarning {
[super didReceiveMemoryWarning];
// Dispose of any resources that can be recreated.
}
@end
---------------GCD(Grand Central Dispatch)-----------------
GCD简介
-
Grand Central Dispatch(GCD)是Apple开发的一种多核编程技术。主要用于优化应用程序以支持多核处理器以及其他对称多处理系统
-
GCD提供函数实现多线程开发，性能更高功能也更加强大
-
它首次发布在Mac OS X10.6，iOS4及以上也可用
GCD核心概念
-
任务：具有一定功能的代码段。一般是一个block或者函数
-
分发队列：GCD以队列的方式进行工作，FIFO
-
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2种：
-
SerialQueue：一次只执行一个任务。Serial queue通常用于同步访问特定的资源和数据。当你创建多个Serial queue时，虽然它们各自是同步执行的，但Serial queue与Serial queue之间是并发执行的。SerialQueue能实现线程同步
-
Concurrent：可以并发地执行多个任务，但是遵守FIFO
GCD工程截图.png
--------------------ViewController.m----------------------
#import "ViewController.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
#pragma mark ---- GCD串行队列
// 系统提供的一个串行队列
// 里面的任务是在主线程依次去执行，也就是串行
// 这个方法比较常用
// dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
// 创建一个串行队列
// 第一个参数：队列的名字（苹果推荐使用反向域名去命名），也可以是0
// 第二个参数：系统提供好的一个宏，表示串行队列系统保留字段
// 这种方式创建的队列，它会自己去开辟一个子线程去完成队列里面的任务
// dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(0 , DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
#pragma mark ---- 并行队列
// 使用系统提供的并行队列
// 这个方法比较常用
// global queue 是苹果里面的全局队列，有4个优先级
// DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND 表示队列的优先级
// 第二个参数是苹果预留的参数，为了以后去使用，目前没有用到，填写0
// dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);
// 自己创建一个并行队列
// 第一个参数：表示这个队列的名字
// 第二个参数：系统提供好的一个宏，表示并行队列
// dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
// 使用dispatch_async向队列中添加任务
// dispatch_async(queue, ^{
//
// NSLog(@"main ==== %@，current ==== %@", [NSThread mainThread], [NSThread currentThread]);
//
// });
//
// dispatch_async(queue, ^{
//
// NSLog(@"main1 ==== %@，current1 ==== %@", [NSThread mainThread], [NSThread currentThread]);
//
// });
//
// dispatch_async(queue, ^{
//
// NSLog(@"main2 ==== %@，current2 ==== %@", [NSThread mainThread], [NSThread currentThread]);
//
// });
//
// dispatch_async(queue, ^{
//
// NSLog(@"main3 ==== %@，current3 ==== %@", [NSThread mainThread], [NSThread currentThread]);
//
// });
//
// // 延迟执行一段代码 几秒之后做某件事
// dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0f * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
//
// NSLog(@"已经5秒之后了");
//
// });
#pragma mark ---- 重复的向一个队列中添加一系列的任务
// dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(0, DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
// 使用dispatch_apply（）往队列中添加任务，任务会重复执行n次
// 第一个参数：执行的次数
// 第二个参数：在哪个队列里面去执行
// 第三个参数：当前索引
// dispatch_apply(100, queue, ^(size_t index) {
//
// NSLog(@"index ==== %zu", index);
//
// });
#pragma mark ---- 分组
// 创建一个分组
// dispatch_group_t主要用于把一些不相关的任务归为一组，组里面放的是队列
// dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
// 创建一个并行队列
// dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
// 将任务添加到队列中，此任务执行的时候，其他任务停止执行
// dispatch_barrier_async(queue, ^{
//
// NSLog(@"我执行时，其他任务停止执行");
//
// });
// dispatch_group_async作用是往组里面的队列添加任务
// 将任务添加到队列中，并添加分组标记
// dispatch_group_async(group, queue, ^{
//
// NSLog(@"我是第1个任务");
//
// });
// dispatch_group_notify作用：监听组里面的任务，等到组里面的任务全部执行完成之后，才会执行它里面的任务
// 注意：在执行dispatch_group_notify之前最起码要向队列中放置一个任务才可以，否则notify里面的任务不会等待小组里面的其他任务执行完才执行
// dispatch_group_notify(group, queue, ^{
//
// NSLog(@"无论如何，我是最后一个");
//
// });
//
// dispatch_group_async(group, queue, ^{
//
// NSLog(@"我是第2个任务");
//
// });
//
// dispatch_group_async(group, queue, ^{
//
// NSLog(@"我是第3个任务");
//
// });
//
// dispatch_group_async(group, queue, ^{
//
// NSLog(@"我是第4个任务");
//
// });
// dispatch_once() 将任务添加到队列中，但任务在程序运行过程中，只执行一次
// dispatch_sync() 将任务添加到队列中block不执行完，下面代码不会执行
// dispatch_async_f() 将任务添加到队列中，任务是函数非block
/*
dispatch_once:该函数接收一个dispatch_once用于检查该代码块是否已经被调度的谓词（是一个长整形，实际上作为BOOL使用）。它还接收一个希望在应用的生命周期内仅被调度一次的代码块
dispatch_once不仅意味着代码仅会被运行一次而且还是线程安全的，这就意味着你不需要使用诸如@synchronized之类的来防止使用多个线程或者队列时不同步的问题
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);
// sync会等待block体执行完成之后，才会去执行block体外面的代码
// dispatch_sync(queue, ^{
//
// NSLog(@"第一个任务");
//
// });
// NSLog(@"呵呵");
// // async不等待block体执行完就去执行下面的代码
// dispatch_async(queue, ^{
//
// NSLog(@"第二个任务");
//
// });
// NSLog(@"逗比");
// 第一个参数：队列
// 第二个参数：函数参数的内容
// 第三个参数：函数
dispatch_async_f(queue, @"passValue", function);
}
void function(void * str)
{
NSLog(@"这是一个函数,%@",str);
}
- (void)loadData
{
NSURLSession *session = [NSURLSession sharedSession];
NSURLSessionTask *task = [session dataTaskWithURL:[NSURL URLWithString:@"https://www.baidu.com"] completionHandler:^(NSData * _Nullable data, NSURLResponse * _Nullable response, NSError * _Nullable error) {
if (error == nil)
{
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^
{
//这里去做更新UI的事情
});
}
}];
[task resume];
}
- (void)didReceiveMemoryWarning {
[super didReceiveMemoryWarning];
// Dispose of any resources that can be recreated.
}
@end
-----------------------MyObject.h------------------------
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface MyObject : NSObject
+(MyObject *)sharedMyObject;
@end
-----------------------MyObject.m-----------------------
#import "MyObject.h"
static MyObject *object = nil;
@implementation MyObject
+ (MyObject *)sharedMyObject
{
static dispatch_once_t onceToke;
// block中的代码只会执行一次
dispatch_once(&onceToke, ^{
if (object == nil)
{
object = [[MyObject alloc] init];
}
});
return object;
}
@end
