• iOS开发多线程基础知识


    --------------------------多线程概念基础-------
    进程:正在运行的程序
    内存:每个进程所占的存储空间
    线程:1个进程要像执行任务,必须得有线程,线程是进程的基本执行单元,
    
    线程的串行:
    ·1个线程中人物的执行是串行的
    ·0同一个时间内,1个线程只能执行1个任务
    0·线程是进程的一条执行路径
    
    --------多线程
    ·一个进程中可以开启多条线程,每条线程可以并行(同时)同时执行不同的任务
    ·进程-》车间  线程-》车间工人
    线程的并行:
    ·进程内多个线程同时执行,可提高程序的执行效率
    
    ---多线程的原理
    ·同一时间,cpu只能处理一条线程,只有1条线程在工作(执行)
    ·多线程并发(同时)执行,其实是cpu快速的在多条线程之间调度(切换)
    ·若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
    ·思考:线程非常多,会发生什么:
    》cpu绘制n多线程之间调度,cpu会累死,消耗大量的cpu资源
    》每条线程被调度执行的频次会降低(线程的执行效率降低)
    
    ---多线程的优缺点
    -·多线程的优点:
    ·1.能是低昂提高程序的执行效率
    ·2.能适当提高资源利用率(cpu,内存利用率)
    
    -·多线程的缺点:
    ·1.开启线程需要占用一定的内存空间,若开启大量现场,会占用大量的内存空间,降低程序性能
    ·2.线程越多,cpu在调度线程删搞定开销就越大
    ·3.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开发中的的应用--------
    ·一。主线程
    1.一个iOS程序运行后,默认会开启1条线程,称为“主线程”or“UI线程”
    
    2.主线程的主要作用
    ·显示、刷新UI界面
    ·处理UI事件(点击,滚动,拖拽)
    
    3.主线程的使用注意:
    ·别将比较耗时的操作放在主线程中(影响UI流畅性)
    ·若将耗时操作放在主线程,主线程是串行执行,用户会感觉很卡,用户体验会很差
    
    
    二。耗时操作的执行
    1.若将耗时操作放在子线程(后天线程,非主线程)
    ·好处:①在用户点击按钮的那一刻就有反应;②能同时处理耗时操作和UI控件的事件
    
    三。iOS中多线程的实现方案
    1.pthread:c语言
    ①一套统一的多线程API
    ②使用与Unix、Linux、Windows等系统
    ③跨平台、可移植
    ④使用难度比较大
    ⑤.程序员管理线程声明周期
    ⑥.使用频率:几乎不用
    
    2.NSThread:OC语言
    ①使用更加面向对象
    ②简单易用,可直接操作线程对象
    ③。线程声明周期:程序员管理
    ④。偶尔使用
    
    3.GCD :c语言
    ①指针替代NSThread等线程技术
    ②重复利用设备的多核
    ③。线程生命周期:自动管理
    ④使用频率:经常使用
    
    4.NSOperation OC语言
    ①基于GCD(底层是GCD)
    ②比GCD多了一些更坚定的功能
    ③使用更加面向对象
    ③。线程生命周期:自动管理
    ④使用频率:经常使用
    
    -------创建和启动线程--
    1.一个NSThread对象就代表一条线程
    2.创建、启动线程
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector(run) object:nil];
    [thread start];
    // 线程一启动,就会在线程thread中执行self的run方法
    3.主线程相关用法
    + (NSThread *)mainThread; // 获得主线程
    - (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
    + (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
    -----其它用法--
    
    1.获得当前线程
    NSThread *current = [NSThread currentThread];
    
    2.线程的调度优先级
    + (double)threadPriority;
    + (BOOL)setThreadPriority:(double)p;
    - (double)threadPriority;
    - (BOOL)setThreadPriority:(double)p;
    调度优先级的取值范围是0.0 ~ 1.0,默认0.5,值越大,优先级越高
    
    3.线程的名字
    - (void)setName:(NSString *)n;
    - (NSString *)name;
    
    -------创建线程的3种方式----
    /**
     *  NSThread创建方式3:隐世线程创建,并且直接(自动)启动线程
     */
    - (void)threadCreate3
    {
        [self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"333333"];
    }
    
    /**
     *  创建方式2:创建完线程后自动启动线程
     */
    - (void)threadCreate2
    {
        // 分离出的子线程
        [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"2222222"];
    }
    
    /**
     *  创建方式1:①先创建初始化子线程②再启动
     */
    - (void)threadCreate
    {
        NSThread *thread1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"heheh"];
        thread1.name = @"thread1";
        // 开启线程
        [thread1 start];
        
        NSThread *thread2 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"heheh"];
        thread2.name = @"thread2";
        // 开启线程
        [thread2 start];
        
        NSThread *thread3 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"heheh"];
        thread3.name = @"33";
        // 开启线程
        [thread3 start];
    }
    
    ----
    
    ·~方法2,3相对于方法1的优缺点
    ·优点:简单快捷
    ·确定:无法对线程进行更详细的设置
    
    -----------------线程的5种状态--------
    新建 就绪  运行  阻塞  死亡
    NSThread *thread1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"heheh"];
    代码执行完,在内存中新建一个线程对象,它处于新建状态不会运行,然后调用
    [thread1 start];
    内存中会出现一个可调度线程池,start状态之后,新建的线程从 新建状态变为就绪状态,等待cpu的调度,cpu一旦调度,就会从就绪状态变为运行状态;期间若cpu调度其它线程对象,线程对象又变成就绪状态,再调度再进入运行状态。
    若调用了sleep方法、等待同步锁,那么线程对象会先进入阻塞状态,它会可调度线程池中清除
    线程任务执行完毕、异常、强制退出,线程对象进入死亡状态,线程对象也会从线程调度池中移除,但是还在内存中。
    
    
    -----------控制线程状态------
    1。启动线程
    - (void)start;
    // 进入就绪状态 - 》 运行状态。当咸菜任务执行完毕,自动进入死亡状态
    2.阻塞(暂停)线程
    + (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
    + (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;
    // 进入阻塞状态
    
    3.强制停止线程
    + (void)exit;
    // 进入死亡状态,注意:一旦进入死亡状态,线程就不能再用了
    // notice:一旦线程tingzhil,就不嫩哥在此开启任务
    
    --------------线程的安全问题(多线程的安全隐患)-------
    1.资源共享
    ·一块资源可能会被多个线程共享,即多个线程可能会访问同一块资源
    ·比如多个线程访问同一个对象,同一个变量、同一个文件
    
    2.当多个线程访问同一块资源时,很容易引发数据错乱和数据安全问题
    
    3.实例
    eg。1 存钱取钱
    eg。2 卖票
    
    -----------------安全隐患解决-互斥锁-----
    1.格式
    @synchronized(锁对象)
    {// 需要锁定的代码
    }
    注意:锁定一份代码只能用1把锁,用多把锁是无效的
    2.优缺点
    ·优点:能有效防止多线程抢夺资源造成的安全问题
    ·缺点:需要消耗大量的cpu资源
    
    3.互斥锁的使用前提:多条线程抢夺同一块资源
    
    4.相关术语:线程同步
    ·means:多条线程按顺序的执行任务
    ·互斥锁就是使用了线程同步技术
    
    -----------------原子和非原子属性----------------------
    1.OC在定义属性时有nonatomomic和atomic两种选择
    ·atomic:原子属性,为setter方法加锁(默认就是atomic)
    ·nonatomic:非原子属性,不会为setter方法加锁
    2.atomic加锁原理
    @property (assign, atomic) int age;
    - (void)setAge:(int)age
    {
        @synchronized(self)
        {
            _age = age;
        }
    }
    ----------原子和非原子属性的选择----
    1.nonatomic和atomic对比
    ·atomic:线程安全,需要消耗大量资源
    ·nonatomic:非线程安全,适合内存小的移动设备
    
    2.iOS开发的建议
    ·所有属性都声明为nonatomic
    ·尽量避免多线程抢夺同一块资源
    ·尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理,减小移动客户端的压力
    
    
    -----------------线程间的通信----------------------
    1.什么叫线程间的通信
    ·在一个进程中,线程往往不是鼓励挫折的,多个线程之间需要进行通信
    
    2.线程间通信的体现
    ·一个线程传递数据给另一个线程
    ·在一个线程中执行完特定任务后,转到另一个线程继续执行任务
    
    3.线程间通信常用方法
    - (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
    - (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
    
    ----------------GCD---------------
    1.GCD 全称:Grand Central Dispatch,可译为“伟大的中枢调度器”
    ,纯c语言,提供了飞夺强大的函数
    
    2.GCD的优势
    ·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(比如双核、四核)
    ·GCD会自动管理线程的生命周期(创建线程、调度任务、销毁线程)
    ·程序员只需要告诉GCD想要执行什么任务,不需要编写任何线程管理代码
    
    ------GCD的任务和队列--
    1.GCD中又2个核心概念:
    ·任务:执行什么操作
    ·队列:用来存放任务
    
    2.GCD的使用就2个步骤
    ·①定制任务:
    ·》确定想做的事情
    ·②将任务添加到队列中:
    ·》GCD会自动将队列中的任务取出,放到对应的线程中执行
    ·》任务的取出遵循队列的FIFO原则:先进先出,后进后出
    
    
    ----GCD执行任务-----
    1.GCD中有2个用来执行任务的函数
    ·用同步的方式执行任务
    dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block)
    ·》queue:队列
    ·》block:任务
    ·用异步的方式执行任务
    dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
    
    2.同步和异步的区别
    ·同步:在当前线程中执行
    ·异步:在另一条线程中执行
    
    -------GCD的队列类型----
    1.GCD的队列可以分为两大类型
    ·并发队列(Concurrent Dispatch Queue)
    》可以让多个任务并发(同时)执行(自动开启多个线程同时执行任务)
    》并发功能只有在异步函数(dispatch_async)中才有效
    ·串行队列(Serial Dispatch Queue)
    》让任务一个接着一个的执行(一个任务执行完毕后,在执行下一个任务)
    ---------GCD中容易混淆的术语----
    1.有四个术语比较容易混淆:同步、异步、并发、串行
    ·同步和异步决定了要不要开启新的线程
    ·》同步:在当前线程中执行任务,不具备开启新线程的能力
    ·》异步:在新的线程中执行任务,具备开启新线程的能力
    
    ·并发和串行决定了任务的执行方式
    ·》并发:多个任务并发(同时)执行
    ·》串行:一个任务执行完毕后,再执行下一个任务
    
    ---GCD的并发队列---
    1.GCD默认已经提供了全局的并发队列,供整个应用使用,不需要手动创建
    ·使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列
    dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority, //队列的优先级
                                               unsigned long flags; // 此参数暂时无用,用0即可
    );
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 获得全局并发队列
    2.全局并发队列的优先级
    ·#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高
    ·#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认(中)
    ·#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低
    ·#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN //后台
    
    ----GCD的串行队列----
    1.GCD中获得串行有2种途径
    ·使用dispatch_queue_create函数差ungjchuanx队列
    dispatch_queue_t
    dispatch_queue_create(const char *label, // 队列名称
    dispatch_queue_attr_t attr // 队列属性,一般用NULL即可
    );
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("cn.itcast.queue", NULL); // 创建
    dispatch_release(queue); // 非ARC需要是轰动释放创建的队列
    
    ·使用主队列(跟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
    ·》放在主队列中的任务,都会放到主线程中执行
    ·》使用dispatch_get_main_queue()获得主队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    -----GCD各种队列的执行效果----
    
    /**
     *  使用dispatch_async异步函数,在主线程中网主队列中添加任务
     */
    - (void)testAsyncMainQueue {
        // 1.获得主队列
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
        // 2.添加任务到队列中,执行任务
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"---------1-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        
        // 总结:不开新线程
        
    }
    
    /**
     *  使用dispatch_sync同步函数,在主线程中网主队列中添加任务,死:任务无法往下执行
     */
    - (void)testSyncMainQueue {
        // 1.获得主队列
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
        // 2.添加任务到队列中,执行任务
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"---------1-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        
        
        // 总结:不开新线程,所有任务在主线程中串行执行
    }
    
    // 凡是函数名中带有create、copy、new、retain等字眼,都需要在不需要使用这个数据的时候进行release
    // GCD的数据类型在ARC环境下不需要再做release
    // CF(Core Foundation)的数据类型在ARC环境下仍然要做release
    
    - (void)testCF {
        CFArrayRef array = CFArrayCreate(NULL, NULL, 11, NULL);
        CFRelease(array);
    }
    
    /**
     *  用dispatch_sync同步函数往串行队列中添加任务
     */
    - (void)testSyncSerialQueue {
        // 1.创建串行队列
        dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("cn.dongyue.queue", NULL);
        
        // 2.添加任务到队列中,执行任务
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"---------1-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"---------2-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"---------3-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        
        // 3.释放(MRC)
        //dispatch_release(queue);
        
        
        // 总结:不会开新的线程
    }
    
    /**
     *  用dispatch_sync同步函数往并发队列中添加任务
     */
    - (void)testSyncGlobalQueue {
        // 1.获得全局的并发队列
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        
        // 2.添加任务到队列中,执行任务
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"---------1-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"---------2-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"---------3-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        
        // 总结:不会开启新的线程,并发队列失去了并发功能
    }
    /**
     *  用dispatch_async同步函数往并发队列中添加任务
     */
    - (void)testAsyncSerialQueue {
        // 1.创建串行队列
        dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("cn.dongyue.queue", NULL);
        
        // 2.添加任务到队列中,执行任务
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"---------1-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"---------2-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"---------3-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        
        // 总结:只开1个新的线程,不会开启新的线程
    }
    /**
     *  用dispatch_async同步函数往并发队列中添加任务
     */
    - (void)testAsyncGlobalQueue {
        // 1.获得全局的并发队列
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        
        // 2.添加任务到队列中,执行任务
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"---------1-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"---------2-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"---------3-----%@", [NSThread currentThread]);
        });
        // 总结:同时开启了3个线程
    }
    
    ----------线程间通信示例---------
    1.从子线程回到主线程(下载图片)
    - (void)testBackToMain {
        // 获取全局并发队列
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        // 异步队列
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"-----%@", [NSThread currentThread]);
            // 下载图片
            NSString *path = @"图片链接的网址";
            NSURL *url = [NSURL URLWithString:path];
            NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
            
            UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
            // 回到主线程显示图片
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                NSLog(@"-----------%@", [NSThread currentThread]);
                self.iconView.image = image;
            });
        });
    }
    --------GCD的延时执行----
    1.iOS常见的延时执行有2种方式
    ·调用NSObject的方法
    [self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];
    // 2秒后再调用self的run方法
    
    ·使用GCD函数
    - (void)testDelay {
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"222");
        });
    }
    ---------一次性代码-----
    - (void)testOnce {
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
            NSLog(@"once");
        });
    }
    ------------队列组------
    1.有这么一种需求
    ·首先:分别异步执行2个耗时的操作
    ·其次:等2各异步操作都执行完毕后,再回到主线程执行操作
    
    2.若想要快速高效的实现上述需求,可以考虑用队列组
    
    - (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
    {
        NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
        dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        
        __block UIImage *icon1 = nil;
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
            NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
            //
            icon1 = [self imageWithURL:@"http://image.cache.xiu8.com/live/125/125/997729.jpg"];
            
        });
        __block UIImage *icon2 = nil;
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
            NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
            //
            icon2 = [self imageWithURL:@"http://news.baidu.com/z/resource/r/image/2014-06-22/b2a9cfc88b7a56cfa59b8d09208fa1fb.jpg"];
        });
        
        dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
            //
            self.iconV1.image = icon1;
            self.iconV2.image = icon2;
            
            UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0);
            [icon1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
            [icon2 drawInRect:CGRectMake(100, 0, 100, 100)];
            self.bigIconV.image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
            
            UIGraphicsEndImageContext();
        });
    }
    
    - (UIImage *)imageWithURL:(NSString *)iconPath
    {
        NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:iconPath];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        return [UIImage imageWithData:data];
    }
    
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/dyf520/p/3805297.html
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