iOS 多线程 浅述

it2022-05-05  113

什么是进程?

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。

什么是线程?


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。

小拓展:

- 线程的串行(就像烤串一样) - 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。 - 在`同一时间内`,1个线程只能执行1个任务。

什么是多线程?

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。线程的并行(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。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。(如下图)

多线程优缺点:

优点 能适当提高程序的执行效率。能适当提高资源利用率(CPU、内存利用率)缺点 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。线程越多,CPU在调度线程上的开销就越大。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

多线程在iOS开发中的应用

- 主线程 - 一个iOS程序运行后,默认会在自己的进程中开启1条线程,称为“主线程”也叫“UI线程”。 - 作用:刷新显示UI,处理UI事件。 - 使用注意 - 不要将耗时操作放到主线程中去处理,因为会卡住主线程,造成UI卡顿(用户体验差)。 - 和UI相关的刷新操作`必须`放到主线程中进行处理。

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 ```objc [NSThread exit];//退出当前线程 [NSThread sleepForTimeInterval:7.0];//阻塞线程 [NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:7.0]];//阻塞线程

``##注意:线程死亡后不能复生`


线程安全:

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

IOS中多线程的实现方案

方案简介语言线程生命周期使用频率pthread一套通用的多线程API (跨平台\可移植)C语言程序员管理几乎不用NSThread使用更加面向对象 (简单易用,可直接操作线程对象)OC语言程序员管理偶尔使用GCD为了替代NSThread为生 (充分利用设备多核)C语言系统自动管理经常使用NSOperation基于GCD (更加面向对象 更方便地设置线程之间的依赖 监听线程状态KVO)OC语言系统自动管理经常使用

pthread简单使用

1.包含头文件(必须)

#import <pthread.h>

2.创建线程

// 创建线程 /** * * 参数一:线程对象(传地址) * 参数二:线程的属性(名称\优先级) * 参数三:只想函数的指针 * 参数四:函数需要接受的字符串参数,可以不传递(注:由于我们创建的是OC的字符串,所以在传值的时候需要将其转换成C的字符串) */ pthread_t thread; NSString *num = @"123"; pthread_create(&thread, NULL, task, (__bridge void *)(num));

3.定义参数所需要的函数指针

void *task(void *num) { NSLog(@"当前线程 -- %@,传入的参数:-- %@", [NSThread currentThread], num); return NULL; }

如果需要退出线程的话只需调用下面代码

pthread_exit(NULL);

运行结果:


NSThread简单使用

这边介绍NSThread创建线程的4种方式:

第一种 (alloc nitWithTarget:selector:object:) 特点:需要手动开启线程,可以拿到线程对象进行详细设置优缺点: 缺点:需要手动开启线程执行任务优点:可以拿到线程对象 // 创建线程 /** * 参数一:目标对象 * 参数二:方法选择器(线程启动后调用的方法) * 参数三:调用方法需要接受的参数 */ NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task) object:nil]; // 开始执行 [thread start]; 第二种(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优缺点: 缺点:无法拿到线程对象 进行更详细设置优点:代码简单且自动开启线程执行 // 创建线程 /** * 参数一:要调用的方法 * 参数二:目标对象 self * 参数三:调用方法需传递的参数 */ [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(task) toTarget:self withObject:nil]; 第三种(后台线程) 特点:自动启动线程,无法进行更详细设置优缺点: 缺点:无法拿到线程对象 进行更详细设置优点:代码简单且自动开启线程执行 /** * NSThread创建一条后台线程 */ - (void)nsthreadTest3 { // 创建线程 /** * 参数一:要调用的方法 * 参数二:调用方法需传递的参数 */ [self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"后台线程"]; } - (void)run:(NSString *)str { NSLog(@"当前线程:%@ -- 接收到的参数:%@", [NSThread currentThread], str); } 第四种(自定义NSThread类并重写内部的方法实现) 特点:可以不暴露一些实现细节,使代码增加隐蔽性。(一般出现在第三方框架内)优缺点: 缺点:繁琐,且需要手动开启线程执行优点:增加代码隐蔽性

1.创建自定义类继承自NSThread 2.重写NSThread类中的main方法

- (void)main { NSLog(@"当前线程--%@", [NSThread currentThread]); }

3.创建线程对象

/** * NSThread创建一条后台线程 */ - (void)nsthreadTest4 { // 创建线程 SJThread *thread = [[SJThread alloc] init]; // 开启执行 [thread start]; }

线程间通信

有时候我们会从服务器上下载图片然后再展示出来,下载的操作我们会放到子线程,而UI刷新的操作只能在主线程中执行。这样就涉及到线程间的通信。接下来我们分三种方式来简单实现一下:

方式一: - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // 开启一条线程下载图片 [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(downloadImage) toTarget:self withObject:nil]; } - (void)downloadImage { // 网络图片url NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://img3.imgtn.bdimg.com/it/u=3841157212,2135341815&fm=206&gp=0.jpg"]; // 根据url下载图片数据到本地 NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:url]; // 把下载到本地的二进制数据转成图片 UIImage *image = [UIImage imageWithData:imageData]; // 回到主线程刷新UI // 第一种方式 [self performSelectorOnMainThread:@selector(showImage:) withObject:image waitUntilDone:YES]; // 第二种方式 // 直接调用iconView里面的setImage:方法就可以实现刷新 // [self.iconView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:YES]; // 第三种方式 // 此方法可以方便自由在主线程和其它线程切换 // [self performSelector:@selector(showImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES]; } - (void)showImage:(UIImage *)image { self.iconView.image = image; }

GCD简单使用

什么是GCD

GCD全称是Grand Central Dispatch(牛逼的中枢调度器)纯C语言,提供了非常多强大的函数

GCD优势

GCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案GCD会自动利用更多的CPU内核GCD会自动关了线程生命周期(创建、调度、销毁线程)GCD性能很好(接近底层)

GCD的组合方式

异步函数+并发队列:开启多条线程,并发执行任务异步函数+串行队列:开启一条线程,串行执行任务同步函数+并发队列:不开线程,串行执行任务同步函数+串行队列:不开线程,串行执行任务异步函数+主队列:不开线程,在主线程中串行执行任务同步函数+主队列:不开线程,串行执行任务(注意死锁发生

注意同步函数和异步函数在执行顺序上面的差异

GCD的任务和队列

任务:执行什么操作队列:用来存放任务(GCD中提供了2种队列) 串行队列并发队列

GCD的使用

定制任务 —— 确定需要做的操作将任务添加到队列中GCD会自动将队列中的任务取出,存放到线程中执行任务的取出遵循队列的FIFO原则(先进先出,后进后出)


GCD创建线程

接下来看看同步函数和异步函数有什么区别:

1.先来看看异步并发队列

- (void)test { /** * 参数一:C语言的字符串,给队列起一个名字或标识 * 参数二:队列类型 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 并发 DISPATCH_QUEUE_SERIAL 串行 */ dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); /** * 使用函数封装任务 * 参数一:获取队列 * 参数二:需要执行的任务 */ dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"在:%@线程执行了任务",[NSThread currentThread]); }); NSLog(@"结束"); }

执行结果:

2.再来看看同步并发队列

- (void)test { /** * 参数一:C语言的字符串,给队列起一个名字或标识 * 参数二:队列类型 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 并发 DISPATCH_QUEUE_SERIAL 串行(串行队列可以用NULL表示) */ dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); /** * 使用函数封装任务 * 参数一:获取队列 * 参数二:需要执行的任务 */ dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"在:%@线程执行了任务",[NSThread currentThread]); }); NSLog(@"结束"); }

执行结果:


结论:

从上面的2个运行结果的时间可以看出 1.异步并发队列,会开启一条子线程来处理任务,以达到主线程和子线程同时执行的并发效果。 2.同步并发队列,不会开线程,必须等block块中的代码先执行完毕才会继续执行以外的任务,所以并发队列对于同步函数来说等同于“无效”
再看看并发队列对异步函数和同步函数的影响:

1.同步函数+并发队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@",[NSThread currentThread]); });

执行结果:同步函数+并发队列没有开启子线程的能力

2.异步函数+并发队列

- (void)test2 { dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("并发队列", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@",[NSThread currentThread]); }); }

执行结果:异步函数+并发队列会自动开启3条子线程执行任务


结论:

从上面可以看出,异步函数拥有开启子线程的能力,而同步函数没有开启子线程的能力。


GCD中,除了并发队列外,还有串行队列,我们来看看如果把并发队列换成串行队列会有怎样的变化

1.同步函数+串行队列

- (void)test2 { dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("串行队列", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@",[NSThread currentThread]); }); }

执行结果:进一步证明同步函数没有开启子线程的能力,他的所有任务都在主线程中执行

2.异步函数+串行队列

- (void)test2 { dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("串行队列", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@",[NSThread currentThread]); }); }

执行结果:开启了一条子线程,在子线程中依次执行任务


结论

1.在同步函数+串行队列中,任务依旧是在主线程中执行。

2.在异步函数+串行队列中,会自动开启一条子线程,在子线程中依次执行任务

3.再一次证明同步函数没有开启子线程的能力


系统提供的4个全局并发队列

在iOS中系统默认给我们提供了4个全局并发队列 - (void)test3 { // 获取全局并发队列 // 系统内部默认提供4个全局并发队列 /** * 参数一:优先级 * 参数二:时间(传0即可) */ //优先级:DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN 级别最低 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"1当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"2当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"3当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"4当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"5当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"6当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); }

执行结果:在结果中我们看到GCD创建了6条线程,但是实际上GCD创建多少条线程完全由系统当前情况而定,我们是无法控制的。


特殊的串行队列 —— 主队列(与主线程相关联的队列)

主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列放在主队列中的人物,都会放到主线程中执行使用dispatch_get_main_queue()的方式可获取主队列 特点 1.放在主队列中的任务,必须在主线程中执行2.主队列执行任务的时候,在调度任务的时候,会先调用主线程的状态,如果当前有任务在做,则会等待主线程执行完任务再执行自己的任务

1.主队列+异步函数

- (void)test4 { // 获取主队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); // 添加任务 dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); }

执行结果:任务都在主线程中执行

2.同步函数+主队列

- (void)test4 { // 获取主队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); // 添加任务 dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); }

执行结果: 进入死锁状态,因为主队列执行任务的时候,在调度任务的时候,会先调用主线程的状态,如果当前有任务在做,则会等待主线程执行完任务再执行自己的任务

如果要解决以上的情况,那么可以将任务添加到子线程中,这样就不会出现死锁的情况,程序也就能够正常执行了

[self performSelectorInBackground:@selector(test4) withObject:nil]; - (void)test4 { // 获取主队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); // 添加任务 dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }); }

执行结果:


总结

函数类型并发队列手动创建的串行队列主队列同步 (sync)1.没有开启新线程 2.串行执行任务1.有开启新线程 2.串行执行任务死锁异步(async)1.有开启新线程 2.并发执行任务1.有开启新线程 2.串行执行任务1.没有开启新线程 2.串行执行任务

注意

使用sync函数往当前串行队列中添加任务,会卡主当前的串行队列。

GCD线程间的通信

有时候我们需要在子线程进行一些耗时操作,等耗时操作完成后再回到主线程进行相应的UI刷新,那么就可以使用下面的方式在子线程和主线程之间进行通信 - (void)test5 { dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"在%@线程中执行任务", [NSThread currentThread]); // 回到主线程 dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"在%@线程中执行任务", [NSThread currentThread]); }); }); }

执行结果:


GCD延迟执行

特点:可以选择在哪个线程中执行任务 - (void)test6 { NSLog(@"方法开始运行"); /** * GCD延迟执行方法 * * 参数一: 要延迟的时间 (以秒为单位) * 参数二: 在哪个线程中执行 */ dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"GCD定时器"); }); }

执行结果:


一次性代码

特点: 能保证整个程序运行过程中,block内的代码块只会被执行一次线程是安全的应用:简单的单例模式(单例模式实现点我)注意点:不可放在懒加载中 - (void)test8 { static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ NSLog(@"一次性代码运行"); }); }

栅栏函数

作用:能够控制并发队列里面任务的执行顺序注意:不能使用全局并发队列(会没有任何区别,文档中有注释——只对自己创建的并发队列有效) - (void)test7 { // 创建队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(0, 0); dispatch_async(queue, ^{ for (int i = 0; i<5; i++) { NSLog(@"1"); } }); dispatch_async(queue, ^{ for (int i = 0; i<5; i++) { NSLog(@"2"); } }); dispatch_barrier_async(queue, ^{ NSLog(@"进入栅栏函数"); }); dispatch_async(queue, ^{ for (int i = 0; i<5; i++) { NSLog(@"3"); } }); dispatch_async(queue, ^{ for (int i = 0; i<5; i++) { NSLog(@"4"); } }); }

执行结果:


GCD迭代开发(遍历)

一般我们传统的遍历方式如下,它的缺点就是在处理比较耗时的操作时效率较低,因为只在一个线程中执行任务。 // 传统的遍历方式 for (int i ; i< 10; i++) { NSLog(@"%d -- 当前线程%@", i, [NSThread currentThread]); }

执行结果:

在GCD中,为我们提供了一个迭代函数,可以开启子线程快速进行遍历,这样就可以大大提高效率,而且使用非常简单。接下来使用迭代函数来进行文件复制的操作: - (void)test9 { // 获得文件原始路径(上层文件夹得路径) NSString *fromPath = @"/Users/yeshaojian/Desktop/test"; // 获得文件的目标路径 NSString *toPath = @"/Users/yeshaojian/Desktop/test2"; // 得到文件路径下面的所有文件 NSArray *subpaths = [[NSFileManager defaultManager] subpathsAtPath:fromPath]; NSLog(@"文件名:%@",subpaths); // 获取数组中文件的个数 NSInteger count = subpaths.count; // 将要迭代的操作放到迭代函数内 dispatch_apply(count, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index){ // 拼接需要复制的文件的全路径 NSString *fromFullpath = [fromPath stringByAppendingPathComponent:subpaths[index]]; // 拼接目标目录的全路径 NSString *toFullpath = [toPath stringByAppendingPathComponent:subpaths[index]]; // 执行文件剪切操作 /* * 参数一:文件在哪里的全路径 * 参数二:文件要被剪切到哪里的全路径 */ [[NSFileManager defaultManager] moveItemAtPath:fromFullpath toPath:toFullpath error:nil]; NSLog(@"拼接需要复制的文件的全路径:%@ -- 拼接目标目录的全路径:%@ -- 当前线程:%@",fromFullpath,toFullpath,[NSThread currentThread]); }); }

执行结果:


队列组

假如开发中有多个任务,要求在所有任务都在子线程中并发执行,且不能使用栅栏函数,当所有任务都执行完成后打印“完成”。这样的需求就需要用到GCD中的队列组。应用场合: 对多个任务有强制依赖性,缺一不可时使用

1.队列组的基本使用

- (void)test10 { // 获取队列组,用来管理队列 dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); // 获取并发队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("cs", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); // 添加任务 dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSLog(@"cs1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSLog(@"cs2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSLog(@"cs3---%@", [NSThread currentThread]); }); // 拦截通知:当队列组中所有的任务都执行完毕后,会调用下面方法的block块 dispatch_group_notify(group, queue, ^{ NSLog(@"完成"); }); }

执行结果:


队列组函数内部操作简要流程

处理流程: 1.封装任务 2.把任务提交到队列 3.把当前任务的执行情况纳入到队列注的监听范围 注意:下面方法本身是异步的 dispatch_group_notify(group, queue, ^{ });

拓展: 在一些框架或者早期项目中,可能会见到下面2种队列组的使用方法,在这边顺带提及一下,但不推荐使用,因为太过繁琐。

第一种

- (void)test11 { // 获得队列组,管理队列 dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); // 获得并发队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("download", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); // 表示开始把后面的异步任务纳入到监听范围 //dispatch_group_enter & dispatch_group_leave dispatch_group_enter(group); // 使用异步函数封装任务 dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 通知队列组该任务已经执行完毕 dispatch_group_leave(group); }); dispatch_group_enter(group); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); dispatch_group_leave(group); }); dispatch_group_enter(group); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); dispatch_group_leave(group); }); // 拦截通知 dispatch_group_notify(group, queue, ^{ NSLog(@"--完成---"); }); }

第二种

- (void)test11 { // 获得队列组,管理队列 dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); // 获得并发队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("download", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); // 表示开始把后面的异步任务纳入到监听范围 //dispatch_group_enter & dispatch_group_leave dispatch_group_enter(group); // 使用异步函数封装任务 dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 通知队列组该任务已经执行完毕 dispatch_group_leave(group); }); dispatch_group_enter(group); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); dispatch_group_leave(group); }); dispatch_group_enter(group); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); dispatch_group_leave(group); }); // 等待DISPATCH_TIME_FOREVER 死等,一直要等到所有的任务都执行完毕之后才会继续往下执行 // 同步执行 dispatch_time_t timer = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 0.00001 * NSEC_PER_SEC); // 等待timer m的时间 不管队列中的任务有没有执行完毕都继续往下执行,如果在该时间内所有事任务都执行完毕了那么会返回一个0,否则是非0值 long n = dispatch_group_wait(group, timer); NSLog(@"%ld",n); NSLog(@"--完成---"); }

补充:同步\异步函数另一种创建方式

其实同步函数和异步函数还有另外的创建方式,但是使用起来比较不方便,所以上面就没提及,想想还是补充一下好了

1.异步函数(创建一个使用函数封装代码的异步函数)

- (void)test12 { /** * 参数一:队列 * 参数二:要传给函数的参数 * 参数三:函数 */ dispatch_async_f(dispatch_get_global_queue(0, 0), NULL, testTask); } void testTask(void *param) { NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); }

2.同步函数(创建一个使用函数封装代码的同步函数)

- (void)test12 { /** * 参数一:队列 * 参数二:要传给函数的参数 * 参数三:函数 */ dispatch_sync_f(dispatch_get_global_queue(0, 0), NULL, testTask); } void testTask(void *param) { NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); } 上面使用的是函数来封装要处理的代码,使用比较不方便,且block是轻量级的数据结构,更推荐使用block封装代码的形式创建同步\异步函数。

GCD一些需要注意的细节

全局并发队列是默认存在的(在我们程序运行的时候就存在)全局队列根据队列的优先级分为 (高,默认,低,后台优先级)4个并发队列iOS 6之前,我们通过创建的线程,是要自己手动施放的 施放的方式 —— dispatch_release()使用栅栏函数,苹果官方文档明确规定栅栏函数只有在和使用create函数创建的笔法队列一起使用才有效暂时就想到这么多O(∩_∩)O,因为GCD已经开源,想研究的朋友可以到网上搜索一下,有哪里不对的可以联系我,谢谢!

NSOperation简单使用

NSOperation作用

配合使用NSOperation和NSOperationQueue也能实现多线程编程

NSOperation和NSOperationQueue实现多线程的具体步骤

先将需要执行的操作封装到一个NSOperation对象中然后将NSOperation对象添加到NSOperation对象中系统会自动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来将取出来的NSOperation封装的操作放到一条新线程中执行

NSOperation的子类

NSOperation是个抽象类,并不具备封装操作的能力,必须使用它的子类使用NSOperation子类的方式有3种 NSInvocationOperationNSBlockOperation自定义子类继承NSOperation,实现内部相应的方法

NSOperation封装操作

第一种方式 —— NSInvocationOperation - (void)invocationTest { /** * 参数一:目标对象 * 参数二:调用方法 */ NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil]; // 开启任务 [op1 start]; } - (void)download { NSLog(@"下载:%@",[NSThread currentThread]); }

执行结果:需要和队列并用才会开启子线程执行任务

第二种方式 —— Block - (void)blockTest { NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载:%@",[NSThread currentThread]); }]; NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载:%@",[NSThread currentThread]); }]; NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载:%@",[NSThread currentThread]); }]; [op1 addExecutionBlock:^{ NSLog(@"增加的下载:%@", [NSThread currentThread]); }]; // 开启任务 [op1 start]; [op2 start]; [op3 start]; } - (void)download { NSLog(@"下载:%@",[NSThread currentThread]); }

执行结果:如果一条线程中执行的操作大于1就会开启新线程并发执行

方式三 —— 自定义NSOperation

1.先创建一个继承自NSOperation的类并重写main方法

- (void)main { NSLog(@"当前线程:%@", [NSThread currentThread]); }

2.在需要使用的类中引用自定义的类,并创建开启任务

- (void)custom { SJOperation *op1 = [[SJOperation alloc] init]; [op1 start]; }

执行结果:需要手动开启线程或者与队列并用才会开启子线程


NSOperation中的队列

主队列 (获取方式:+mainQueue) 所有在主队列中的任务都在主线程中执行本质上是串行队列 - (void)invocationQueue { NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download1) object:nil]; NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download2) object:nil]; NSInvocationOperation *op3 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download3) object:nil]; // 获取主队列 NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue]; [queue addOperation:op1]; [queue addOperation:op2]; [queue addOperation:op3]; }

执行结果:所有任务都在主队列中执行,且是串行队列

非主队列(获取方式:alloc init) 同时具备并发和串行功能默认下是并发的 - (void)invocationQueue { NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download1) object:nil]; NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download2) object:nil]; NSInvocationOperation *op3 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download3) object:nil]; // 获取非主队列 NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; [queue addOperation:op1]; [queue addOperation:op2]; [queue addOperation:op3]; }

执行结果:所有任务在子线程中并发执行

注意:addOperation:内部已经帮我们执行了开启任务方法,所有不需要另外实现。


NSBlockOperation与队列并用的简单写法

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载:%@",[NSThread currentThread]); }]; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载:%@",[NSThread currentThread]); }]; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载:%@",[NSThread currentThread]); }];

执行结果:所有任务都在子线程中并发执行


设置最大并发数

在NSOperation中,我们要想控制串行队列或者并发队列,只需要设置maxConcurrentOperationCount属性即可 一般我们要使用串行队列,只需设置值为1即可如果值大于1,则为并发队列

1.串行队列示例

- (void)blockQueue { // 创建非主队列 NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; // 设置最大并发数为1,则队列为串行队列 queue.maxConcurrentOperationCount = 1; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载1:%@",[NSThread currentThread]); }]; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载2:%@",[NSThread currentThread]); }]; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载3:%@",[NSThread currentThread]); }]; }

执行结果:按照任务添加顺序执行,所以是串行队列

2.并发队列示例

- (void)blockQueue { // 创建非主队列 NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; // 设置最大并发数为6,一般子线程控制在6以内,太多线程会使设备压力过大 queue.maxConcurrentOperationCount = 6; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载1:%@",[NSThread currentThread]); }]; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载2:%@",[NSThread currentThread]); }]; [queue addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载3:%@",[NSThread currentThread]); }]; }

执行结果:程序并没有按照添加顺序完成任务,所以是并发执行

#### 注意:

一般子线程控制在6以内,太多线程会使设备压力过大maxConcurrentOperationCount默认值为-1(在计算机中,-1一般指最大值)如果将maxConcurrentOperationCount设置为0,说明同一时间内执行0个任务,所以任务将不会执行。


NSOperation暂停、恢复和取消功能

在NSOperation中,已经为我们提供了暂停、恢复和取消的功能,我们只需调用相应的方法即可。

1.暂停

// 暂停 [queue setSuspended:YES];

2.恢复

// 取消 [queue setSuspended:NO];

3.取消

// 取消队列中所有操作,且取消后的任务不可恢复 [queue cancelAllOperations];

注意:

1.队列中的的任务是有状态的,分别是 —— 等待;执行;完成三种状态,且暂停、恢复和取消操作并不能作用于当前正处于执行状态的任务,只能作用于等待状态的任务。 2.如果是自定义的NSOperation,会发现暂停、恢复操作对其无效,对于这种情况,可以用以下方式解决 —— 使用取消操作

- (void)main { // 模拟耗时操作 for (int i = 0; i< 200; i++) { NSLog(@"1当前线程:%@", [NSThread currentThread]); } // 判断当前状态,如果已经取消,直接返回 if (self.cancelled) return; // 模拟耗时操作 for (int i = 0; i< 200; i++) { NSLog(@"2当前线程:%@", [NSThread currentThread]); } // 判断当前状态,如果已经取消,直接返回 if (self.cancelled) return; // 模拟耗时操作 for (int i = 0; i< 200; i++) { NSLog(@"3当前线程:%@", [NSThread currentThread]); } // 判断当前状态,如果已经取消,直接返回 if (self.cancelled) return; }

解决问题思路:其实这是苹果官方文档中的建议 —— 因为,当我们调用cancelAllOperations:方法的时候,他内部的cancelled属性就会为真,每执行完一个耗时操作后都进行一次判断,如果发现已经取消,则退出执行。如果想更精确操控的话,也可以将判断操作放到耗时操作中,但是不建议这样做,因为这样性能极差。


NSOperation中的依赖操作

NSOperation提供了一套非常便捷好用的操作依赖方式,比起GCD,那种酸爽简直不敢相信 - (void)blockQueue { NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载1:%@",[NSThread currentThread]); }]; NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载2:%@",[NSThread currentThread]); }]; NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载3:%@",[NSThread currentThread]); }]; // 设置依赖关系 // op1依赖op2,只有当op2执行完毕后,才会执行op1 [op1 addDependency:op2]; // op2依赖op3,只有当op3执行完毕后,才会执行op2 [op2 addDependency:op3]; // 获取主队列 NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue]; [queue addOperation:op1]; [queue addOperation:op2]; [queue addOperation:op3];

执行结果:先执行完op3,等op3执行完成后才执行op2,当op2执行完毕后,才执行op1

注意

NSOperation提供的操作依赖功能特别强大,可以设置不同队列的依赖但是不能循环依赖,比如op1依赖op2,op2又依赖op1,而且并不会报错,但会发生死锁,且有关任务都不执行。

NSOperation的监听

我们经常有这样的需要:在某些任务执行完成后,再执行指定的某些操作,那么NSOperation中的监听功能就派上用场了,使用非常简单 NSOperation *op = [[NSOperation alloc] init]; op.completionBlock = ^{ NSLog(@"下载完成"); }; [op start];

NSOperation线程间通信

NSOperation线程间的通信类似于GCD,所以就不多叙述了,直接上代码 - (void)downloadPhoto { // 获取非主队列 NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; // 创建下载任务 [queue addOperationWithBlock:^{ // 图片地址 NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://cdn.duitang.com/uploads/item/201512/05/20151205092106_aksZU.jpeg"]; // 下载图片 NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:url]; // 转换图片 UIImage *image = [UIImage imageWithData:imageData]; // 回到主线程刷新 [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"回%@线程刷新UI", [NSThread currentThread]); self.imageView.image = image; }]; }]; }

执行结果:


GCD和NSOperation区别

  在开发中最常用的就是GCD和NSOperation来进行多线程开发,NSThread更多是在测试时辅助使用,pthread则很少看见,这里为大家简单整理一下他们之间的区别

GCD和NSOperation的对比 GCD是纯C语言的API,而操作队列(NSOperation)则是Object-C的对象在GCD中,任务用Block块来表示,而块是轻量级的数据结构,相反,操作队列(NSOperation)中的操作NSOperation是比较重量级的Object-C对象那么在开发中如何选择呢? 一般如果任务之间有依赖关系或者需要监听任务执行的过程(KVO),首选NSOperation单纯进行一些耗时操作则选用GCD,因为相比NSOperation,GCD效率更高,性能更好NSOperation和NSOperationQueue好处 NSOperation可以方便设置操作优先级(表示操作在队列中与其它操作之间的优先关系,级别越高越先执行)NSOperation可以通过KVO的方式对NSOperation对象进行监听控制(监听当前操作是处于完成,取消还是执行状态)NSOperation可以方便设置操作之间的依赖关系通过自定义NSOperation子类可以实现操作复用

转载于:https://www.cnblogs.com/miaomiaoshen/p/5419008.html

相关资源:各显卡算力对照表!

最新回复(0)