1. 多线程概述
1> 程序、进程和进程的概念
- 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。
2> 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。
3> 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。
4> 单线程和多线程区别
- 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。
2. NSThread与NSObject创建多线程
1> NSThread创建方法
- NSThread手动开辟子线程
// 参数1：target
// 参数2：方法
// 参数3：传递的参数
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sayHi) object:nil];
// 开启线程
[thread start];
- NSThread自动开辟子线程
// 线程自动开启
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(sayHi) toTarget:self withObject:nil];
2> NSThread其他常用属性和方法
头文件中其他常用属性和方法的声明：
// 获取当前的线程 + (NSThread *)currentThread; // 主线程休眠ti秒 + (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti; // 直接将线程退出 + (void)exit; // 判断是否为主线程 + (BOOL)isMainThread; // 获取主线程 + (NSThread *)mainThread; // 取消线程,不是真正的取消，只是给线程发送一个信号，通过这份信号进行取消 - (void)cancel; // 手动开辟子线程时启动线程 - (void)start;
代码：
// 获取当前线程
NSLog(@"currentThread == %@", [NSThread currentThread]);
// 获取主线程
NSLog(@"mainThread == %@", [NSThread mainThread]);
// 判断当前线程是否为主线程
NSLog(@"isMainThread == %d", [NSThread isMainThread]);
3> NSObject开启子线程
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 使用performSelectorInBackground开辟子线程
// 参数1：selector
// 参数2：方法传递的参数
[self performSelectorInBackground:@selector(sayHi) withObject:nil];
self.view.backgroundColor = [UIColor yellowColor];
}
// 子线程执行方法
- (void)sayHi
{
NSLog(@"Hello World");
NSLog(@"currentThread == %@", [NSThread currentThread]);
NSLog(@"mainThread == %@", [NSThread mainThread]);
// 回到主线程修改当前背景颜色
// 参数1：selector
// 参数2：传的参数
// 参数3：是否等待子线程执行完成之后进入主线程
[self performSelectorOnMainThread:@selector(mainThreadChangeColor) withObject:nil waitUntilDone:YES];
}
// 主线程执行方法
- (void)mainThreadChangeColor
{
self.view.backgroundColor = [UIColor cyanColor];
NSLog(@"currentThread == %@", [NSThread currentThread]);
NSLog(@"mainThread == %@", [NSThread mainThread]);
}
4> 线程结束
使用NSThread和NSObject实现的开辟线程，系统会自动释放，关不关都可以
结束线程的两种方式：
// 取消线程
[thread cancel]; // 不是真正的取消，只是给线程发送一个信号，通过这份信号进行取消
// 直接将线程退出
[NSThread exit]；
3. NSOperationQueue
1> 概述
- 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。通常与NSOperationQueue结合使用。
2> NSInvocationOperation
- NSInvocationOperation是NSOperation的子类
- 封装了执行操作的target和要执行的action。
NSInvocationOperation *invocationOperation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];
// 在单独使用NSOperation的子类去创建线程的时候，一定要启动才行
[invocationOperation start];
- (void)test
{
NSLog(@"??");
NSLog(@"currentThread Invocation == %@", [NSThread currentThread]);
NSLog(@"mainThread Invocation == %@", [NSThread mainThread]);
}
3> NSBlockOperation
- NSBlockOperation是NSOperation的子类
- 封装了需要执行的代码块
NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"Block");
NSLog(@"currentThread Block == %@", [NSThread currentThread]);
NSLog(@"mainThread Block == %@", [NSThread mainThread]);
}];
// 只有启动的时候才会调用Block的内容
[blockOperation start];
注：在使用NSOperation的子类去创建线程的时候，实际上没有真正意义上创建成功
上图中输出的地址都是同一个地址，说明子线程没有创建成功
4> NSOperationQueue
- NSOperationQueue是操作队列，他用来管理一组Operation对象的执行，会根据需要自动为Operation开辟合适数量的线程，以完成任务的并行执行
- 其中NSOperation可以调节它在队列中的优先级（使用addDependency:设置依赖关系）
- 最大并发数maxConcurrentOperationCount
当值设置为1时，可以叫串行：即顺序执行
当值设置大于1时，叫做并行：多条通道同时进行各自的任务
- 将 2> 和 3> 中创建的子线程添加到NSOperationQueue的操作队列
// 需要把上边的两个线程，放到操作队列中
// addOperation一旦将创建的对象加入到队列中，就不能使用start方法，否则或造成奔溃
NSOperationQueue *operationQueue = [NSOperationQueue new];
[operationQueue addOperation:invocationOperation];
[operationQueue addOperation:blockOperation];
注：addOperation一旦将创建的对象加入到队列中，就不能使用start方法，否则或造成奔溃
崩溃信息为：reason: ‘*** -[NSOperationQueue addOperation:]: operation is finished and cannot be enqueued
请大家注意！
4. GCD
1> 概述
- 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 X 10.6 ，iOS 4及以上也可用。
2> 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
3> GCD中的队列
- 串行队列（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或数据。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
- 并行队列（Concurrent）：可以并发地执行多个任务，虽然遵守FIFO（先进先出），但由于各个任务被分配到不同的线程执行，因此其完成时间有可能不同，即：后分配的任务有可能先执行完成；并发队列一定需要和异步执行的任务(使用dispatch_async())结合起来使用才有意义。
- 主队列：主队列也是一个串行队列，主队列中的任务都在主线程中执行。
4> 串行队列（SerialQueue）
- 第一种：系统提供的创建串行队列的方法，实际上主队列的创建方法
// 第一种获取方式：里面的任务是在主线程依次去执行，dispatch_get_main_queue()获取主队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
// 往队列里面添加任务
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"这是第一个任务，当前线程是：%@, 是否主线程 ：%d ", [NSThread currentThread], [[NSThread currentThread] isMainThread]);
});
- 第二种：自己创建的队列
// 参数1：队列的名字（苹果推荐使用反向域名去命名）
// 参数2：队列的类型（串行队列、并行队列）,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("com.zf.mySerialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"这是第一个任务，当前线程是：%@, 是否主线程 ：%d ", [NSThread currentThread], [[NSThread currentThread] isMainThread]);
});
5> 并行队列
- 第一种：系统提供的创建并行队列的方法
// 参数1：优先级PRIORITY（有四个，没有明显的区别）
// 参数2：系统保留字，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_HIGH, 0);
dispatch_async(oneQueue, ^{
NSLog(@"这是第一个任务。。。线程是：%@， 是否主线程：%d", [NSThread currentThread], [[NSThread currentThread] isMainThread]);
});
- 第二种：自己创建的队列
使用的方法同串行队列，只有创建函数参数2给定队列的类型的时候，将DISPATCH_QUEUE_SERIAL替换为DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT
// 参数1：队列的名字（苹果推荐使用反向域名去命名）
// 参数2：队列的类型（串行队列、并行队列）,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("com.zf.mySerialQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"这是第一个任务，当前线程是：%@, 是否主线程 ：%d ", [NSThread currentThread], [[NSThread currentThread] isMainThread]);
});
6> GCD功能函数
- dispatch_async(dispatch_queue_t queue, ^(void)block) // 异步任务，往队列中添加任务，任务会排队执行
参数1（dispatch_queue_t queue）：添加任务的队列
参数2（^(void)block）：Block，主要是在添加过程中进行一些操作，操作代码就写在Block中
- dispatch_after() //往队列中添加任务，任务不但会排队，还会在延迟的时间点执行
/*
函数
dispatch_after(dispatch_time_t when, dispatch_queue_t queue, ^(void)block);
// 系统封装的代码快（一般使用）
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(具体的浮点型数字 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
延迟执行的内容
});
*/
// 参数1：延迟的时间,使用dispatch_time()初始化
// 参数2：队列
// 参数3：Block
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"3.0秒后");
});
dispatch_time(dispatch_time_t when, int64_t delta)对延迟时间进行初始化
参数1：为起始时间，系统宏定义，一般使用 DISPATCH_TIME_NOW
参数2：为延迟的具体时间类型为 int64_t，变量的类型为：具体浮点型数字 * 时间单位（系统的宏定义，可以根据实际情况选用）
- dispatch_apply() //往队列中添加任务，任务会重复执行n次
/*
dispatch_apply(size_t iterations, dispatch_queue_t queue, ^(size_t) {
code
});
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.zf.myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
// 参数1：添加任务的个数
// 参数2：队列
// 参数3：Block，这个Block没有变量名，需要自己添加
dispatch_apply(10, queue, ^(size_t index) {
NSLog(@"%zu", index);
});
注：函数dispatch_apply()的参数3Block没有变量名，需要自己添加
- dispatch_group_async() //将任务添加到队列中，并添加分组标记
- dispatch_group_notify() //将任务添加到队列中，当某个分组的所有任务执行完之后，此任务才会执行
// 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_async作用是往组里面的队列添加任务
// 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
//1、创建队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);
//2、创建组
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
// 3、往组里面的队列添加任务（注意：在执行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_async(group, queue, ^{
NSLog(@"这是第一个任务。。。线程是：%@， 是否主线程：%d", [NSThread currentThread], [[NSThread currentThread] isMainThread]);
});
dispatch_group_notify(group, queue, ^{
NSLog(@"我是最后一个任务，组里面的其他任务都执行完毕之后，我就会执行");
});
- dispatch_barrier_async() //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
// 数据库的读取。。。可以并发执行，通过 GCD 里面的并行队列去实现
// 数据库的写入。。。。只能串行执行，通过 GCD 里面的串行队列去实现
// 但是真正的项目，肯定是既有数据的读取，也有数据库的写入。。。如何解决该问题:dispatch_barrier_async 在它之前的任务可以并发去执行，在他之后的任务也可以去并发执行
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("concurrentTest",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"这是第一个读取数据的任务。。。线程是：%@， 是否主线程：%d", [NSThread currentThread], [[NSThread currentThread] isMainThread]);
});
dispatch_barrier_async(queue, ^{
NSLog(@"正在在数据库里写东西，不要打扰我");
});
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"这是第二个读取数据的任务。。。线程是：%@， 是否主线程：%d", [NSThread currentThread], [[NSThread currentThread] isMainThread]);
});
- dispatch_once() //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_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（是一个长整型，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。
运用代码（单例的完整定义）
static MyHandle *handle = nil;
+ (MyHandle *)sharedMyHandle
{
// 在GCD中只执行一次，用于记录内容是否执行过
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
handle = [MyHandle new];
});
return handle;
}
- dispatch_sync() //同步任务 将任务添加到队列中，block不执行完，下面代码不会执行
与 dispatch_async() 的区别：
dispatch_async() 不等 block 体执行完，就去执行下面的代码，会在另外的线程中执行
dispatch_sync() 会等待 block 体执行完成之后，才会去执行 block 体外面的代码，会在当前的线程中执行，当前线程有可能是主线程，也有可能是子线程
- dispatch_async_f() //将任务添加到队列中，任务是函数非block
// 函数
void function(void * str){
NSLog(@"这是一个函数,%s",str);
}
// 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_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async_f(queue, @"passValue", function);
时间： 2024-07-29 20:15:17