理理iOS的多线程解决方案 - GCD

2018-02-04  本文已影响0人  一只呱呱

周末梳理了一下iOS几种多线程的方案,总结下平时GCD的主要用法和场景。

一、iOS常见的多线程方案

(1) Pthreads: 基于C语言的框架,在多种操作系统上都有使用,要手动地去管理生命周期,所以在iOS平常的开发中并不常用。

(2) NSThread: Apple封装后的线程对象,常用的几种简单的获取线程,启动取消线程等方法。开发中只有一些简单的场景例如[NSThread currentThread], performSelectorOnMainThread:才会使用,因为它在解决问题时还不够智能,要手动地去管理状态。

(3) GCD: Apple为并行计算提出的解决方案,优点在于它会自动管理线程的生命周期。同时它使用了Block来让使用更加方便。

(4) NSOperation & NSOperationQueue: Apple对GCD进行了更多一层的封装,提供了更多的接口来进行任务的管理。

二、GCD

(1) GCD中两个重要的基本概念:队列和任务

* 队列:

一种遵循FIFO来存放任务的队列,GCD中有两种类型:串行队列(Serial)和并行队列(Concurrent)

串行队列:对应一个线程,让任务一个接一个地执行。系统默认提供main_queue,并规定UI只能在主线程中操作,避免产生混乱

并行队列:可能对应多个线程,可以让多个任务同时执行。系统默认提供global_queue

我们自己可以创建串行和并行队列

* 任务:

就是需要执行的一段代码,GCD是放在Block里的。执行任务有两种方式同步执行(async)和异步执行(async)

如果是同步执行,当前任务会阻塞当前线程并等待Block中的任务执行完成才继续下一个任务

如果是异步执行,当前任务不会阻塞等待,会直接往下执行。

"放到并行队列的异步(async)任务,GCD 也会 FIFO的取出来,但不同的是,它取出来一个就会放到别的线程,然后再取出来一个又放到另一个的线程。"

例1:阻塞主线程

分析:这里在主线程发起了一个主线程中的同步任务,当要开始执行的时候,dispatch_sync阻塞了主线程,并尝试把block中的任务放到主线程中执行,但这时候主线程已经被阻塞,所以任务无法完成,造成死锁。

同理:

例2:asyn和async的任务决定了什么?

从以上的结果看来,queue只是管理任务的一个方式,无法决定执行的某一个线程,但是能决定任务顺序以及是否开辟新的线程。

(2) GCD常用的几个并行队列中线程同步的方法:Group、Barrier、Semaphore

dispatch_barrier_async/sync

在GCD中起到一个栅栏的作用,同Concurrent Dispatch Queue队列一起使用。它等待所有位于barrier函数之前的操作执行完毕后执行,并且在barrier函数执行之后,barrier函数之后的操作才会得到执行。

barrier的async和sync的区别只是,是否在执行结束才插入别的任务。但是都会保证同时这个队列只有这个任务在执行

假设有一块资源需要同步读异步写,则可以使用barrier函数来保证写操作之前的读操作全部完成后,才进行写。不会有两次读取的值不一样的问题。

dispatch_group

可以把任务分组,打包成为一个大的任务,dispatch_group_notify来保证前面的异步/同步任务都结束后才回到某个线程。但是无法保证其中异步任务执行的顺序

dispatch_semaphore

有时候线程过多,需要控制Concurrent Queue中运行的线程数量,就可以使用semaphore。而以下的这些在Serial Queue中是不生效的,因为Serial Queue中始终一次只能执行一个任务

1. dispatch_semaphore_create 创建一个semaphore

2. dispatch_semaphore_signal 发送一个信号

3. dispatch_semaphore_wait 等待信号

得出的下面结果看到,semaphore可以控制同时执行的线程数量,换言之也可以用来保证线程的同步。

假设把信号量改成2,则可以看到有两个任务可以同时进行

用信号量可以实现两个线程之间的依赖关系

(3)dispatch_once 和 dispatch_after,dispatch_suspend

dispatch_once 

常见的单例创建方法

dispatch_after

dispatch_after是来延迟执行的GCD方法,因为在主线程中我们不能用sleep来延迟方法的调用,所以用dispatch_after是最合适的,dispatch_after的真正含义是在6秒后把任务添加进队列中,并不是表示在6秒后执行。

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

 NSLog(@"after 2 seconds %@",[NSThread currentThread]);

 });

dispatch_suspend

suspend不会立即暂停正在运行的block,而是在当前block执行完成后,暂停后续的block执行。

(4)线程之间通信

(5)如何停止一个GCD中正在运行的线程

用一个全局变量或是property来控制

@property(nonatomic, assign)BOOL shouldCancel;
@property(nonatomic, strong)dispatch_queue_t conQueue;

- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated  {  

    [super viewDidAppear:animated];  

    self.conQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0);  

    dispatch_async(self.conQueue, ^{  

        while (!self.shouldCancel) {  

                sleep(1);  

        };  

    });  

}  

- (void)closeThread  {  

if (self.conQueue) {  

        self.shouldCancel = YES;  

        dispatch_suspend(q);  

        dispatch_release(q);  

        self.conQueue = nil;  

    }  

}  

Reference

https://www.jianshu.com/p/0b0d9b1f1f19

https://www.jianshu.com/p/2d57c72016c6

https://www.jianshu.com/p/cfcc0c302621

http://blog.csdn.net/linfengwenyou/article/details/48948355

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