NSThread方式创建线程/线程安全/线程间的通信

 

一、创建和启动线程简单说明

一个NSThread对象就代表一条线程

创建、启动线程

(1) NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@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

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

 

其他用法

获得当前线程

NSThread *current = [NSThread currentThread];

线程的调度优先级：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

+ (double)threadPriority;

+ (BOOL)setThreadPriority:(double)p;

设置线程的名字

- (void)setName:(NSString *)n;

- (NSString *)name;

其他创建线程的方式

(2)创建线程后自动启动线程   [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];

(3)隐式创建并启动线程  [self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];

上述2种创建线程方式的优缺点

优点：简单快捷

缺点：无法对线程进行更详细的设置

二、代码示例

1.使用古老的方式创建

10 #import "YYViewController.h"
11 #import <pthread.h>
12 
13 
14 @interface YYViewController ()
15 - (IBAction)btnClick;
16 @end
17  
18 
19 @implementation YYViewController
20  
21 
22 - (void)viewDidLoad
23 {
24     [super viewDidLoad];
25 }
26 
27  
28 //按钮的点击事件
29 - (IBAction)btnClick {
30     //1.获取当前线程
31     NSThread *current=[NSThread currentThread];
32     //主线程
33     NSLog(@"btnClick----%@",current);   
34 
35     //2.使用for循环执行一些耗时操作
36    pthread_t thread;
37     pthread_create(&thread, NULL, run, NULL);
38 }
39 
40 
41 //c语言函数
42 void *run(void *data)
43 {
44     //获取当前线程，是新创建出来的线程
45     NSThread *current=[NSThread currentThread];
46 
47 
48     for (int i=0; i<10000; i++) {
49         NSLog(@"btnClick---%d---%@",i,current);
50     }
51     return NULL;
52 }
53 
54 //多个线程，点击按钮执行按钮调用方法的时候，主线程没有被阻塞
55 
56 @end
57 
58  

实现效果：

 

打印结果：

2.使用NSThread创建线程

  9 #import "YYViewController.h"
 10 #import <pthread.h>
 11 
 12 
 13 @interface YYViewController ()
 14 - (IBAction)btnClick;
 15 @end
 16 
 17 
 18 @implementation YYViewController 
 19 
 20 - (void)viewDidLoad
 21 {
 22     [super viewDidLoad];
 23 }
 24 
 25 
 26 //按钮的点击事件
 27 - (IBAction)btnClick {
 28     //1.获取当前线程
 29     NSThread *current=[NSThread currentThread];
 30     //主线程
 31     NSLog(@"btnClick----%@",current);
 32 
 33     //获取主线程的另外一种方式
 34    NSThread *main=[NSThread mainThread];
 35     NSLog(@"主线程-------%@",main);
 36 
 37     //2.执行一些耗时操作
 38     [self creatNSThread];
 39 //    [self creatNSThread2];
 40 //    [self creatNSThread3];
 41 }
 42 
 43  
 44 /**
 45  * NSThread创建线程方式1
 46  * 1> 先创建初始化线程
 47  * 2> start开启线程
 48  */
 49 -(void)creatNSThread
 50 {
 51     NSThread  *thread=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"线程A"];
 52     //为线程设置一个名称
 53     thread.name=@"线程A";
 54      //开启线程
 55     [thread start];
 56   
 57 
 58     NSThread  *thread2=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"线程B"];
 59     //为线程设置一个名称
 60     thread2.name=@"线程B";
 61    //开启线程
 62     [thread2 start];
 63 }
 64 
 65  
 66 /**
 67  * NSThread创建线程方式2
 68 *创建完线程直接(自动)启动
 69  */
 70 
 71 -(void)creatNSThread2
 72 {
 73 //    NSThread *thread=[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"创建完线程直接(自动)启动"];
 74 
 75     [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"创建完线程直接(自动)启动"];
 76 }
 77 
 78 
 79 /**
 80  * NSThread创建线程方式3
 81  * 隐式创建线程, 并且直接(自动)启动
 82  */
 83 
 84 -(void)creatNSThread3
 85 {
 86     //在后台线程中执行===在子线程中执行
 87     [self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"隐式创建"];
 88 }
 89 
 90 
 91 
 92 -(void)run:(NSString *)str
 93 {
 94    //获取当前线程
 95     NSThread *current=[NSThread currentThread];
 96     //打印输出
 97     for (int i=0; i<10; i++) {
 98        NSLog(@"run---%@---%@",current,str);
 99     }
100 }
101 @end

调用线程1，打印结果为：

调用线程2 

调用线程3 

 

一、多线程的安全隐患

资源共享

1块资源可能会被多个线程共享，也就是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

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

示例一：

示例二：

问题代码：

10 #import "YYViewController.h"
11 
12 @interface YYViewController ()
13 //剩余票数
14 
15 @property(nonatomic,assign) int leftTicketsCount;
16 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread1;
17 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread2;
18 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread3;
19 
20 
21 @end
22 
23 
24 @implementation YYViewController
25 
26 
27 - (void)viewDidLoad
28 {
29     [super viewDidLoad];
30 
31     //默认有20张票
32 
33     self.leftTicketsCount=10;
34 
35     //开启多个线程，模拟售票员售票
36 
37     self.thread1=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
38 
39     self.thread1.name=@"售票员A";
40 
41     self.thread2=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
42 
43     self.thread2.name=@"售票员B";
44 
45     self.thread3=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
46     self.thread3.name=@"售票员C";
47 }
48 
49  
50 -(void)sellTickets
51 {
52     while (1) {
53         //1.先检查票数
54         int count=self.leftTicketsCount;
55         if (count>0) {
56             //暂停一段时间
57             [NSThread sleepForTimeInterval:0.002];
58 
59             //2.票数-1
60            self.leftTicketsCount= count-1;
61  
62             //获取当前线程
63             NSThread *current=[NSThread currentThread];
64             NSLog(@"%@--卖了一张票，还剩余%d张票",current,self.leftTicketsCount);
65         }else
66         {
67             //退出线程
68             [NSThread exit];
69         }
70     }
71 }
72 
73 
74 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
75 { 
76     //开启线程
77 
78    [self.thread1 start];
79     [self.thread2 start];
80     [self.thread3 start];
81 
82 }
83 
84 @end

 

打印结果：

 

二、安全隐患分析

 

 

三、如何解决

 

互斥锁使用格式

@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码  }

注意：锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的

 

代码示例：

 9 #import "YYViewController.h"
10 
11 @interface YYViewController ()
12 
13 //剩余票数
14 @property(nonatomic,assign) int leftTicketsCount;
15 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread1;
16 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread2;
17 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread3;
18 @end
19 
20 @implementation YYViewController
21 
22 - (void)viewDidLoad
23 {
24     [super viewDidLoad];
25     //默认有20张票
26     self.leftTicketsCount=10;
27     //开启多个线程，模拟售票员售票
28 
29     self.thread1=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
30 
31     self.thread1.name=@"售票员A";
32 
33     self.thread2=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
34 
35     self.thread2.name=@"售票员B";
36 
37     self.thread3=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
38 
39     self.thread3.name=@"售票员C";
40 }
41 
42 
43 -(void)sellTickets
44 {
45     while (1) {
46         @synchronized(self){//只能加一把锁
47         //1.先检查票数
48 
49         int count=self.leftTicketsCount;
50         if (count>0) {
51             //暂停一段时间
52             [NSThread sleepForTimeInterval:0.002];
53             //2.票数-1
54 
55            self.leftTicketsCount= count-1;
56             //获取当前线程
57             NSThread *current=[NSThread currentThread];
58             NSLog(@"%@--卖了一张票，还剩余%d张票",current,self.leftTicketsCount);
59 
60         }else
61         {
62             //退出线程
63             [NSThread exit];
64         }
65         }
66     }
67 }
68 
69 
70 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
71 {
72 
73     //开启线程
74    [self.thread1 start];
75     [self.thread2 start];
76     [self.thread3 start];
77 }
78 
79 @end

执行效果图

 

互斥锁的优缺点

优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题

缺点：需要消耗大量的CPU资源

 

互斥锁的使用前提：多条线程抢夺同一块资源 

相关专业术语：线程同步,多条线程按顺序地执行任务

互斥锁，就是使用了线程同步技术

 

四：原子和非原子属性

 

OC在定义属性时有nonatomic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

 

atomic加锁原理

1 @property (assign, atomic) int age;
2 
3 - (void)setAge:(int)age
4 { 
5 
6     @synchronized(self) { 
7        _age = age;
8     }
9 }

 

原子和非原子属性的选择

nonatomic和atomic对比

atomic：线程安全，需要消耗大量的资源

nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备

 

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

 

一、简单说明

线程间通信：在1个进程中，线程往往不是孤立存在的，多个线程之间需要经常进行通信

 

线程间通信的体现

1个线程传递数据给另1个线程

在1个线程中执行完特定任务后，转到另1个线程继续执行任务

 

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;

 

线程间通信示例 – 图片下载

代码1：

 9 #import "YYViewController.h"
10 @interface YYViewController ()
11 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *iconView;
12 @end
13 
14 @implementation YYViewController
15 
16 - (void)viewDidLoad
17 {
18     [super viewDidLoad];
19 }
20 
21 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
22 {
23 
24 // 在子线程中调用download方法下载图片
25     [self performSelectorInBackground:@selector(download) withObject:nil];
26 }
27 
28  
29 
30 -(void)download
31 {
32     //1.根据URL下载图片
33     //从网络中下载图片
34     NSURL *urlstr=[NSURL URLWithString:@"fdsf"];
35 
36     //把图片转换为二进制的数据
37     NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:urlstr];//这一行操作会比较耗时
38 
39     //把数据转换成图片
40     UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];
41  
42     //2.回到主线程中设置图片
43     [self performSelectorOnMainThread:@selector(settingImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];
44 }
45 
46  
47 
48 //设置显示图片
49 -(void)settingImage:(UIImage *)image
50 {
51     self.iconView.image=image;
52 }
53 
54 @end

 

代码2：

 9 #import "YYViewController.h"
10 #import <NSData.h>
11 
12 @interface YYViewController ()
13 @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *iconView;
14 @end
15 
16 @implementation YYViewController
17 
18 - (void)viewDidLoad
19 {
20     [super viewDidLoad];
21 }
22 
23  
24 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
25 {
26 // 在子线程中调用download方法下载图片
27 
28     [self performSelectorInBackground:@selector(download) withObject:nil];
29 }
30 
31  
32 -(void)download
33 {
34 
35     //1.根据URL下载图片
36     //从网络中下载图片
37     NSURL *urlstr=[NSURL URLWithString:@"fdsf"];
38 
39     //把图片转换为二进制的数据
40     NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:urlstr];//这一行操作会比较耗时
41 
42     //把数据转换成图片
43     UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];
44 
45     //2.回到主线程中设置图片
46     //第一种方式
47 //    [self performSelectorOnMainThread:@selector(settingImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];
48 
49     //第二种方式
50     //    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:NO];
51 
52     //第三种方式
53    [self.iconView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];
54 }
55 
56 
57 //设置显示图片
58 //-(void)settingImage:(UIImage *)image
59 //{
60 //    self.iconView.image=image;
61 //}
62 
63 @end