多线程
iOS平台提供了非常优秀的多线程支持，程序可以通过非常简单的方式来启动多线程，iOS平台不仅提供了NSThread类来创建多线程，还提供了GCD方式来简化多线程编程，提供了NSOperation和NSOperationQueue支持多线程编程。总之，ｉＯＳ已经尽力降低开发多线程应用的繁琐,努力让开发者能轻松、简单地开发多线程应用.
线程概述
几乎所有的操作系统都支持同时运行多个任务,一个任务通常就是一个程序,每个运行中的程序就是一个进程.当一个程序运行时,内部可能包含了多个顺序执行流,每个顺序执行流就是一个线程.
任务->进程->线程
线程和进程
所有运行中的任务通常对应一个进程(Process),当一个程序进入内存运行后，即变成一个进程，进程是处于运行过程中的程序，并且具有一定的独立功能，进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。
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进程包含如下3个特征 |
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独立性 |
进程是系统中独立存在的实体，它可以拥有自己独立的资源，每一个进程都拥有自己私有的地址空间。在没有经过进程本身允许的情况下，一个用户进程不可以直接访问其他进程的地址空间。 |
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动态性 |
进程与程序的区别在于，程序只是一个静态的指令集合，而进程是一个正在系统中活动的指令集合。在进程中加入了时间的概念，进程具有自己的生命周期和各种不同的状态，这些概念在程序中都是不具备的。 |
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并发性 |
多个进程可以在单个处理器上并发执行，多个线程之间不会互相影响。 |
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注 意 |
并发性（concurrency）和并行性（parallel）是两个概念， 并行指在同一时刻，有多条指令在多个处理器上同时执行； 并发指在在同一时刻只能有一条指令执行，但多个进程指令被快速轮换执行，使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。 |
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线 程 |
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多线程使得同一个进程可以同时并发处理多个任务。线程（Thread）也被称作轻量级进程(Lightweight Process),线程是进程的执行单元。线程在程序中是独立的、并发的执行流。当进程被初始化后，主线程就被创建了。对于绝大多数的应用程序来说，通常仅要求有一个主线程，但是我们也可以在该进程内创建多条顺序执行流，这些顺序执行流就是线程，每条线程也是互相独立的。 线程是进程的组成部分，一个进程可以拥有多个线程，一个线程必须有一个父进程。线程可以拥有自己的堆栈、自己的程序计数器和自己的局部变量，但不再拥有系统资源，它与父进程的其他线程共享该进程所拥有的全部资源。因为多个线程共享父进程里的全部资源，因此编程更加方便；但必须更加小心，我们必须确保线程不会妨碍同一进程里的其他线程 简而言之:一个程序运行后至少有一个进程,一个进程里可以包含多个线程,但至少要包含一个线程.操作系统可以同时执行多个任务,每个任务就是进程;进程可以同时执行多个任务,每个任务就是线程. |
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多线程的优势
线程在程序中是独立的、并发的执行流，与分隔的进程相比，进程中的线程之间的隔离程度要小。它们共享内存、文件句柄和其他每个进程应用的状态。同一个进程中的线程都有共性----多个线程将共享同一个进程虚拟空间。线程共享的环境包括：进程代码段、进程的公有数据等。利用这些共享的数据等，线程很容易实现相互之间的通信。
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多线程的优点 |
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1 |
进程间不能共享内存，但线程之间共享内存非常容易。 |
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2 |
系统创建进程需要为该进程重新分配系统资源，但创建线程则代价小得多，因此使用多线程来实现多任务并发比多进程的效率高。 |
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3 |
iOS提供了多种多线程实现方式，从而简化了iOS的多线程编程。 |
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iOS大致提供了如下3种多线程编程的技术 |
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1 |
使用NSThread实现多线程。 |
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2 |
使用NSOperation与NSOperationQueue实现多线程 |
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3 |
使用GCD（Grand Central Dispatch）实现多线程 |
使用NSThread实现多线程
iOS使用NSThread类代表线程，创建新线程也就是创建NSThread对象。
创建和启动线程
创建NSThread有两种方式。
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－（id）initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)arg |
创建一个新线程对象 |
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＋ (void)detachNewThreadSelector:(SEL)selector object:(id)target withObject:(id)arg |
创建并启动新线程 |
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＋ currentThread: |
currentThread是NSThread类的类方法,该方法总是返回当前正在执行的线程对象 |
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setName: |
可以通过name方法返回指定线程的名字 |
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上面两种方式的本质都是将target对象的selector方法转换为线程执行体,其中selector方法最多可以接收一个参数,而arg就代表传给selector方法的参数. |
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提 示 |
target对象的selector方法的方法体代表了线程需要完成的任务,因此相当于把target对象的selector方法转换为线程执行体. |
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区 别 |
第1种方式是一个实例方法,该方法返回一个NSThread对象,必须调用start方法启动线程 第2种方式不会返回NSThread对象,因此这种方式直接创建并启动线程. |
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线程的状态
启动线程使用start方法,线程启动之后并不是立即进入运行状态,线程被启动后处于就绪状态,当系统调整线程后,线程才会进入运行状态.
如果程序希望调用子线程的start方法后子线程立即开始执行,程序可以使用[NSThread sleepForTimeInterval:0.001];
让当前运行的线程(主线程)睡眠1毫秒---1毫秒就够了,因为在这1毫秒内CPU不会空闲,它会去执行另一个处于就绪状态的线程,这样就可以让子线程立即获得执行.
终止子线程
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线程会以以下3种方式之一结束,结束后就处于死亡状态. |
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线程执行体方法执行完成,线程正常结束. |
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线程执行过程中出现错误 |
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直接调用NSThread类的exit方法来中止当前正在执行的线程. |
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注意 |
当主线程结束时,其他线程不受任何影响,并不会随之结束.一旦子线程启动起来后,它就拥有和主线程相同的地位,它不会受主线程的影响. |
为了测试某个线程是否正在运行,可以调用线程对象的isExcuting、isFinished方法，当线程正处于执行过程中时，调用isExecuting方法就会返回YES；当线程执行完成后，调用isFinished方法就会返回YES。
上面程序中①号代码调用了thread对象的cancel方法,该方法用于向thread对象发送取消信号,这样即可使得thread对象的isCancelled方法
返回YES------接下来程序在线程执行体方法中线判断thread对象d的isCancelled是否为YES,如果该对象的isCancelled为YES,程序就调用Thread类的exit方法终止当前正在执行的循环,这样就可以从UI线程终止子线程了.
线程睡眠
需要让当前正在执行的线程暂停一段时间，并进入阻塞状态，则可以通过调用NSThread类的静态。sleepXxx方法来完成。
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NSThread类提供了如下两个控制线程暂停的类方法 |
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＋(void)sleepUntilDate:(NSDate *)aDate: |
让当前正在执行的线程暂停到aDate代表的时间,并进入阻塞状态 |
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＋(void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti: |
让当前正在执行的线程暂停ti秒,并进入阻塞状态. |
当当前线程调用sleepXxx方法进入阻塞状态后,在其睡眠时间段内,该线程不会获得执行的机会,即使系统中没有其他科执行的线程,处于阻塞状态的线程也不会执行,因此sleepXxx方法常用来暂停线程的执行.
[NSThread sleepForTimeInterval:0.5];
用于控制当前正在执行的线程暂停0.5秒
改变线程优先级
每个线程执行时都具有一定的优先级,优先级高的线程获得较多的执行机会,而优先级低的线程则获得较少的执行机会.每个子线程默认的优先级为0.5.
NSThread提供了如下实例方法和类方法来设置获取线程的优先级
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+ threadPriority: |
该类方法获取当前正在来设置执行的线程的优先级 |
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- threadPriority: |
该实例方法获取调用该方法的线程对象的优先级 |
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+ setThreadPriority:(double)priority: |
该类方法用于设置当前正在执行的线程的优先级 |
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- setThreadPriority:(double)priority: |
该实例方法用于设置该方法的线程对象的优先级 |
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在上面方法中,setThreadPriority:(double)priority方法的参数可以是一个double类型的浮点数,范围为0.0~1.0,其中1.0代表最高优先级,0.0代表最低优先级. |
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下面代码中使用了setThreadPriority:方法来改变主线程的优先级,并使用该方法改变了两个线程的优先级,从而可以看到高优先级的线程将会获得更多的执行机会. |
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代 码 片段 |
1 @implementation LCViewController 2 3 - (void)viewDidLoad 4 5 { 6 7 [super viewDidLoad]; 8 9 NSLog(@”线程A的优先级为:%g”,[NSThread threadPriority]); 10 11 // 创建第1个线程对象 12 13 NSThread *thread1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector@selector(run) object:nil]; 14 15 // 设置第1个线程对象的名字 16 17 thread1.name = @”线程A”; 18 19 NSLog(@”线程A的优先级为: %g”, thread1.threadPriority); 20 21 // 设置使用最低优先级 22 23 thread1.threadPriority = 0.0; 24 25 // 创建第2个线程对象 26 27 NSThread* thread2 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil]; 28 29 // 设置第2个线程对象的名字 30 31 thread2.name = @”线程B”; 32 33 NSLog(@”线程B的优先级为:%g”, thread2.threadPriority); 34 35 // 设置使用最高优先级 36 37 thread2.threadPriority = 1.0; 38 39 // 启动两个线程 40 41 [thread1 start]; 42 43 [thread2 start]; 44 45 } 46 47 - (void)run 48 49 { 50 51 for(int i= 0; i < 100; i++) 52 53 { 54 55 NSLog(@”----%@-----%d”,[NSThread currentThread].name, i); 56 57 } 58 59 } 60 61 @end // 上面程序在改变线程A、线程B的优先级之前，先输出线程A、线程B的优先级，在默认情况下，新建线程的优先级都是0.5.程序中改变了线程A的优先级为0.0,这样线程A将会获得较少的执行机会:接下来程序将线程B的优先级设为1.0,这样线程B将会获得更多的执行机会. |
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