16、iOS多线程篇:NSThread

一、什么是NSThread

  NSThread是基于线程使用,轻量级的多线程编程方法(相对GCD和NSOperation),一个NSThread对象代表一个线程,需要手动管理线程的生命周期,处理线程同步等问题。

二、NSThread方法介绍

1)动态创建
    NSThread * newThread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(threadRun) object:nil];

  动态方法返回一个新的thread对象,需要调用start方法来启动线程

2)静态创建
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(threadRun) toTarget:self withObject:nil];

  由于静态方法没有返回值,如果需要获取新创建的thread,需要在selector中调用获取当前线程的方法

3)线程开启
    [newThread start];
4)线程暂停
    [NSThread sleepForTimeInterval:1.0]; (以暂停一秒为例)
    [NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:1.0]];

  NSThread的暂停会有阻塞当前线程的效果

5)线程取消
    [newThread cancel];

  取消线程并不会马上停止并退出线程,仅仅只作(线程是否需要退出)状态记录

6)线程停止
    [NSThread exit];

  停止方法会立即终止除主线程以外所有线程(无论是否在执行任务)并退出,需要在掌控所有线程状态的情况下调用此方法,否则可能会导致内存问题。

7)获取当前线程
    [NSThread currentThread];
8)获取主线程
    [NSThread mainThread];
9)线程优先级设置

  iOS8以前使用

    [NSThread setThreadPriority:1.0];

  这个方法的优先级的数值设置让人困惑,因为你不知道你应该设置多大的值是比较合适的,因此在iOS8之后,threadPriority添加了一句注释:To be deprecated; use qualityOfService below

  意思就是iOS8以后推荐使用qualityOfService属性,通过量化的优先级枚举值来设置
  qualityOfService的枚举值如下:
    NSQualityOfServiceUserInteractive:最高优先级,用于用户交互事件
    NSQualityOfServiceUserInitiated:次高优先级,用于用户需要马上执行的事件
    NSQualityOfServiceDefault:默认优先级,主线程和没有设置优先级的线程都默认为这个优先级
    NSQualityOfServiceUtility:普通优先级,用于普通任务
    NSQualityOfServiceBackground:最低优先级,用于不重要的任务

  比如给线程设置次高优先级:

    [newThread setQualityOfService:NSQualityOfServiceUserInitiated];

三、线程间通信

  常用的有三种:

  1、指定当前线程执行操作
    [self performSelector:@selector(threadRun)];
    [self performSelector:@selector(threadRun) withObject:nil];
    [self performSelector:@selector(threadRun) withObject:nil afterDelay:2.0];
  2、(在其他线程中)指定主线程执行操作
    [self performSelectorOnMainThread:@selector(threadRun) withObject:nil waitUntilDone:YES];

  注意:更新UI要在主线程中进行

  3、(在主线程中)指定其他线程执行操作
    [self performSelector:@selector(threadRun) onThread:newThread withObject:nil waitUntilDone:YES]; //这里指定为某个线程
    [self performSelectorInBackground:@selector(threadRun) withObject:nil];//这里指定为后台线程

四、线程同步

  线程和其他线程可能会共享一些资源,当多个线程同时读写同一份共享资源的时候,可能会引起冲突。线程同步是指是指在一定的时间内只允许某一个线程访问某个资源

  iOS实现线程加锁有NSLock和@synchronized两种方式

五、线程的创建和使用实例:模拟售票

  情景:某演唱会门票发售,在广州和北京均开设窗口进行销售,以下是代码实现

     先监听线程退出的通知,以便知道线程什么时候退出
     [[NSNotificationCenter defaultCenter]addObserver:self selector:@selector(threadExitNotice) name:NSThreadWillExitNotification object:nil];
     设置演唱会的门票数量
     _ticketCount = 50;
     新建两个子线程(代表两个窗口同时销售门票)
     NSThread * window1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTicket) object:nil];
     window1.name = @"北京售票窗口";
     [window1 start];

     NSThread * window2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTicket) object:nil];
     window2.name = @"广州售票窗口";
     [window2 start];
     线程启动后,执行saleTicket,执行完毕后就会退出,为了模拟持续售票的过程,我们需要给它加一个循环
     - (void)saleTicket {
         while (1) {
             //如果还有票,继续售卖
             if (_ticketCount > 0) {
                 _ticketCount --;
                 NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩余票数:%ld 窗口:%@", _ticketCount, [NSThread currentThread].name]);
                 [NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
             }
             //如果已卖完,关闭售票窗口
             else {
                 break;
             }
         }
     }
     执行结果:
    2016-04-06 19:25:36.637 MutiThread[4705:1371666] 剩余票数:9 窗口:广州售票窗口
    2016-04-06 19:25:36.637 MutiThread[4705:1371665] 剩余票数:8 窗口:北京售票窗口
    2016-04-06 19:25:36.839 MutiThread[4705:1371666] 剩余票数:7 窗口:广州售票窗口
    2016-04-06 19:25:36.839 MutiThread[4705:1371665] 剩余票数:7 窗口:北京售票窗口
    2016-04-06 19:25:37.045 MutiThread[4705:1371666] 剩余票数:5 窗口:广州售票窗口
    2016-04-06 19:25:37.045 MutiThread[4705:1371665] 剩余票数:6 窗口:北京售票窗口
    2016-04-06 19:25:37.250 MutiThread[4705:1371665] 剩余票数:4 窗口:北京售票窗口
    2016-04-06 19:25:37.250 MutiThread[4705:1371666] 剩余票数:4 窗口:广州售票窗口
    2016-04-06 19:25:37.456 MutiThread[4705:1371666] 剩余票数:2 窗口:广州售票窗口
    2016-04-06 19:25:37.456 MutiThread[4705:1371665] 剩余票数:3 窗口:北京售票窗口
    2016-04-06 19:25:37.661 MutiThread[4705:1371665] 剩余票数:1 窗口:北京售票窗口
    2016-04-06 19:25:37.661 MutiThread[4705:1371666] 剩余票数:1 窗口:广州售票窗口
    2016-04-06 19:25:37.866 MutiThread[4705:1371665] 剩余票数:0 窗口:北京售票窗口
    2016-04-06 19:25:37.867 MutiThread[4705:1371666] <NSThread: 0x7fdc91e289f0>{number = 3, name = 广州售票窗口} Will Exit
    2016-04-06 19:25:38.070 MutiThread[4705:1371665] <NSThread: 0x7fdc91e24d60>{number = 2, name = 北京售票窗口} Will Exit

  可以看到,票的销售过程中出现了剩余数量错乱的情况,这就是前面提到的线程同步问题。

  售票是一个典型的需要线程同步的场景,由于售票渠道有很多,而票的资源是有限的,当多个渠道在短时间内卖出大量的票的时候,如果没有同步机制来管理票的数量,将会导致票的总数和售出票数对应不上的错误。

     我们在售票的过程中给票加上同步锁:同一时间内,只有一个线程能对票的数量进行操作,当操作完成之后,其他线程才能继续对票的数量进行操作。
     - (void)saleTicket {
         while (1) {
             @synchronized(self) {
                 //如果还有票,继续售卖
                 if (_ticketCount > 0) {
                     _ticketCount --;
                     NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩余票数:%ld 窗口:%@", _ticketCount, [NSThread currentThread].name]);
                     [NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
                 }
                 //如果已卖完,关闭售票窗口
                 else {
                     break;
                 }
             }
         }
     }
     运行结果:
     2016-04-06 19:31:27.913 MutiThread[4718:1406865] 剩余票数:11 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 19:31:28.115 MutiThread[4718:1406866] 剩余票数:10 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 19:31:28.317 MutiThread[4718:1406865] 剩余票数:9 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 19:31:28.522 MutiThread[4718:1406866] 剩余票数:8 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 19:31:28.728 MutiThread[4718:1406865] 剩余票数:7 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 19:31:28.929 MutiThread[4718:1406866] 剩余票数:6 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 19:31:29.134 MutiThread[4718:1406865] 剩余票数:5 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 19:31:29.339 MutiThread[4718:1406866] 剩余票数:4 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 19:31:29.545 MutiThread[4718:1406865] 剩余票数:3 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 19:31:29.751 MutiThread[4718:1406866] 剩余票数:2 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 19:31:29.952 MutiThread[4718:1406865] 剩余票数:1 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 19:31:30.158 MutiThread[4718:1406866] 剩余票数:0 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 19:31:30.363 MutiThread[4718:1406866] <NSThread: 0x7ff0c1637320>{number = 3, name = 广州售票窗口} Will Exit
     2016-04-06 19:31:30.363 MutiThread[4718:1406865] <NSThread: 0x7ff0c1420cb0>{number = 2, name = 北京售票窗口} Will Exit

  可以看到,票的数量没有出现错乱的情况。

  线程的持续运行和退出

  我们注意到,线程启动后,执行saleTicket完毕后就马上退出了,怎样能让线程一直运行呢(窗口一直开放,可以随时指派其卖演唱会的门票的任务),答案就是给线程加上runLoop

 ```
     先监听线程退出的通知,以便知道线程什么时候退出
     [[NSNotificationCenter defaultCenter]addObserver:self selector:@selector(threadExitNotice) name:NSThreadWillExitNotification object:nil];
 ```
     //设置演唱会的门票数量
     _ticketCount = 50;
     新建两个子线程(代表两个窗口同时销售门票)
     NSThread * window1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(thread1) object:nil];
     [window1 start];

     NSThread * window2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(thread2) object:nil];
     [window2 start];
     接着我们给线程创建一个runLoop
     - (void)thread1 {
         [NSThread currentThread].name = @"北京售票窗口";
         NSRunLoop * runLoop1 = [NSRunLoop currentRunLoop];
         [runLoop1 runUntilDate:[NSDate date]]; //一直运行
     }

     - (void)thread2 {
         [NSThread currentThread].name = @"广州售票窗口";
         NSRunLoop * runLoop2 = [NSRunLoop currentRunLoop];
         [runLoop2 runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10.0]]; //自定义运行时间
     }
     然后就可以指派任务给线程了,这里我们让两个线程都执行相同的任务(售票)
     [self performSelector:@selector(saleTicket) onThread:window1 withObject:nil waitUntilDone:NO];
     [self performSelector:@selector(saleTicket) onThread:window2 withObject:nil waitUntilDone:NO];
     运行结果:
     2016-04-06 19:43:22.585 MutiThread[4762:1478200] 剩余票数:11 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 19:43:22.788 MutiThread[4762:1478201] 剩余票数:10 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 19:43:22.993 MutiThread[4762:1478200] 剩余票数:9 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 19:43:23.198 MutiThread[4762:1478201] 剩余票数:8 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 19:43:23.404 MutiThread[4762:1478200] 剩余票数:7 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 19:43:23.609 MutiThread[4762:1478201] 剩余票数:6 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 19:43:23.810 MutiThread[4762:1478200] 剩余票数:5 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 19:43:24.011 MutiThread[4762:1478201] 剩余票数:4 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 19:43:24.216 MutiThread[4762:1478200] 剩余票数:3 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 19:43:24.422 MutiThread[4762:1478201] 剩余票数:2 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 19:43:24.628 MutiThread[4762:1478200] 剩余票数:1 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 19:43:24.833 MutiThread[4762:1478201] 剩余票数:0 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 19:43:25.039 MutiThread[4762:1478201] <NSThread: 0x7fe0d3c24360>{number = 3, name = 广州售票窗口} Will Exit

  可以看到,当票卖完后,两个线程并没有退出,仍在继续运行,当到达指定时间后,线程2退出了,如果需要让线程1退出,需要我们手动管理。

  比如我们让线程完成任务(售票)后自行退出,可以这样操作

     - (void)saleTicket {
         while (1) {
             @synchronized(self) {
             //如果还有票,继续售卖
                 if (_ticketCount > 0) {
                     _ticketCount --;
                     NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩余票数:%ld 窗口:%@", _ticketCount, [NSThread currentThread].name]);
                     [NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
                 }
                 //如果已卖完,关闭售票窗口
                 else {
                     if ([NSThread currentThread].isCancelled) {
                        break;
                     }else {
                        NSLog(@"售卖完毕");
                        //给当前线程标记为取消状态
                        [[NSThread currentThread] cancel];
                        //停止当前线程的runLoop
                        CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());
                     }
                 }
             }
         }
     }
     运行结果:
     2016-04-06 20:08:38.287 MutiThread[4927:1577193] 剩余票数:10 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 20:08:38.489 MutiThread[4927:1577194] 剩余票数:9 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 20:08:38.690 MutiThread[4927:1577193] 剩余票数:8 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 20:08:38.892 MutiThread[4927:1577194] 剩余票数:7 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 20:08:39.094 MutiThread[4927:1577193] 剩余票数:6 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 20:08:39.294 MutiThread[4927:1577194] 剩余票数:5 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 20:08:39.499 MutiThread[4927:1577193] 剩余票数:4 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 20:08:39.700 MutiThread[4927:1577194] 剩余票数:3 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 20:08:39.905 MutiThread[4927:1577193] 剩余票数:2 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 20:08:40.106 MutiThread[4927:1577194] 剩余票数:1 窗口:广州售票窗口
     2016-04-06 20:08:40.312 MutiThread[4927:1577193] 剩余票数:0 窗口:北京售票窗口
     2016-04-06 20:08:40.516 MutiThread[4927:1577194] 售卖完毕
     2016-04-06 20:08:40.516 MutiThread[4927:1577193] 售卖完毕
     2016-04-06 20:08:40.517 MutiThread[4927:1577193] <NSThread: 0x7fb719d54000>{number = 2, name = 北京售票窗口} Will Exit
     2016-04-06 20:08:40.517 MutiThread[4927:1577194] <NSThread: 0x7fb719d552f0>{number = 3, name = 广州售票窗口} Will Exit

  如果确定两个线程都是isCancelled状态,可以调用[NSThread exit]方法来终止线程。

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  接下来将更新GCD和NSOperation篇

时间: 2024-10-24 11:25:46

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本文转载自嘟嘟夜未央的博文:http://www.cnblogs.com/huluo666/p/3645889.html,修改了部分代码和贴图,如有侵犯版权请与我联系删除. 多线程这个概念的接触是蛮早的时候了,当时还是单核单CPU的时候,Thread这个概念已经出现了,当时比较流行的方案是时间片轮流,线程可以优先级抢占,但一次只能运行一个线程,实际上多线程是不能真正并行处理的,只是宏观上表现的多线程在齐头并进.现在硬件进步了很多,多核的CPU时代来临了,于是线程开始了真正意义上的并行处理,多线程

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