iOS多线程--NSThread
1. NSThread介绍
NSThread是苹果官方提供的，使用起来比pthread更加面向对象，简单易用，可以直接操作线程对象。不过也需要需要程序员自己管理线程的生命周期(主要是创建)，我们在开发的过程中偶尔使用NSThread。比如我们会经常调用[NSThread currentThread]来显示当前的进程信息。
2. NSThread使用
2.1 创建、启动线程
- 先创建线程，再启动线程
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self
selector:@selector(run) object:nil];
[thread start]; // 线程一启动，就会在线程thread中执行self的run方法
- 创建线程后自动启动线程
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
- 隐式创建并启动线程
[self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];
2.3 线程的方法调用
// 获得主线程
+ (NSThread *)mainThread;
// 判断是否为主线程(对象方法)
- (BOOL)isMainThread;
// 判断是否为主线程(类方法)
+ (BOOL)isMainThread;
// 获得当前线程
NSThread *current = [NSThread currentThread];
// 线程的名字——setter方法
- (void)setName:(NSString *)n;
// 线程的名字——getter方法
- (NSString *)name;
2.4 线程的状态转换
当我们新建一条线程NSThread thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];，在内存中的表现为：
new thread
当调用[thread start];后，系统把线程对象放入可调度线程池中，线程对象进入就绪状态，如下图所示。
thread new
当然，可调度线程池中，会有其他的线程对象，如下图所示。在这里我们只关心左边的线程对象。
thread keyong
下边我们来看看当前线程的状态转换。
- 如果CPU现在调度当前线程对象，则当前线程对象进入运行状态，如果CPU调度其他线程对象，则当前线程对象回到就绪状态。
- 如果CPU在运行当前线程对象的时候调用了sleep方法\等待同步锁，则当前线程对象就进入了阻塞状态，等到sleep到时\得到同步锁，则回到就绪状态。
- 如果CPU在运行当前线程对象的时候线程任务执行完毕\异常强制退出，则当前线程对象进入死亡状态。
当前线程对象的状态变化如下图所示。
thread statuchange
2.5 线程互斥锁
@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码 }
注意：锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的
互斥锁的优缺点
优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题
缺点：需要消耗大量的CPU资源
互斥锁的使用前提：多条线程抢夺同一块资源
相关专业术语：线程同步
线程同步的意思是：多条线程按顺序地执行任务
互斥锁，就是使用了线程同步技术
2.6 原子性和非原子性
OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择
atomic：原子属性，为setter方法加锁（默认就是atomic）
nonatomic：非原子属性，不会为setter方法加锁
atomic加锁原理
@property (assign, atomic) int age;
- (void)setAge:(int)age
{
@synchronized(self) {
_age = age;
}
}
nonatomic和atomic对比
atomic：线程安全，需要消耗大量的资源
nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备
iOS开发的建议
所有属性都声明为nonatomic
尽量避免多线程抢夺同一块资源
尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力
2.7 线程间通信
在1个进程中，线程往往不是孤立存在的，多个线程之间需要经常进行通信
线程间通信的体现
1个线程传递数据给另1个线程
在1个线程中执行完特定任务后，转到另1个线程继续执行任务
线程间通信常用方法
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
线程间通信示例 – 图片下载
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3 实例介绍
业务描述（卖票）： 模拟两个线程抢夺一份资源
运行结果图：
demo show
主要代码说明：
- 属性及方法定义：
/*
1. NSThread 可以使用NSLock 进行加锁工作
2. NSOperation和GCD 应该使用同步锁 ：@synchronized(self)，并且抢夺的内存资源应该定义为 atomic 的属性
*/
@property (atomic,assign) int tickets;
@property (atomic,strong) NSLock *lock;
// 显示结果区域
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextView *messageBoard;
// 开始售票
- (IBAction)threadSale;
- 点击Start对应方法的代码：
- (IBAction)threadSale {
// 1. 先设定销售票的数量
_tickets = 100;
// 创建线程1
NSThread *thread1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(threadSaleMethod) object:nil];
// 便于跟踪时知道谁在工作
thread1.name = @"售票线程-1";
// 启动线程
[thread1 start];
// 创建线程2
NSThread *thread2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(threadSaleMethod) object:nil];
thread2.name = @"售票线程-2";
[thread2 start];
}
- 子线程执行内容对应的方法
- (void)threadSaleMethod {
// 1. 定义锁，懒加载
if (_lock == nil) {
_lock = [[NSLock alloc] init];
}
while(YES)
{
[_lock lock];
if(_tickets > 0)
{
NSString *message = [NSString stringWithFormat:@"当前票数是%d，售票线程是%@",_tickets,[[NSThread currentThread] name]];
// 更新UI的工作，一定要放在主线程中完成
// waitUntilDone 的意思是：是否等待主线程更新完毕
[self performSelectorOnMainThread:@selector(appendTextView:) withObject:message waitUntilDone:YES];
_tickets--;
// 当前线程执行完毕，解锁
[_lock unlock];
// 模拟延时
if ([[[NSThread currentThread] name] isEqualToString:@"售票线程-1"]) {
[NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
} else {
[NSThread sleepForTimeInterval:0.3];
}
}
else{
// 在退出之前需要解锁
[_lock unlock];
// 结束信息
NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"票已售完%@", [[NSThread currentThread] name]];
[self performSelectorOnMainThread:@selector(appendTextView:) withObject:str waitUntilDone:YES];
break;
}
}
}
- 更新主线程UI对应的方法
- (void)appendTextView:(NSString *)text {
NSMutableString *str = [NSMutableString stringWithString:self.messageBoard.text];
[str appendFormat:@"\n%@", text];
self.messageBoard.text = str;
// 用来将文本框滚动到想要的位置
// 我们现在想要滚动到最后，这个方法的参数是一个NSRange
NSRange range = NSMakeRange(str.length, 1);
[self.messageBoard scrollRangeToVisible:range];
}
