• iOS 多线程 01


    • 进程

      • 进程是指在系统中正在运行的一个应用程序
    • 线程

      • 1个进程要想执行任务,必须得有线程(每1个进程至少要有1条线程)
      • 1个线程中任务的执行是串行的(执行完上一个才能执行下一个)
    • 多线程

      • 1个进程中可以开启多条线程,多条线程可以并行(同时)执行不同的任务
      • 线程可以并行, 但是每个线程中的任务还是串行
    • 多线程原理

      • 多线程并发(同时)执行,其实是CPU快速地在多条线程之间调度(切换)
    • 多线程优缺点

      • 优点
        • 能适当提高程序的执行效率
        • 能适当提高资源利用率(CPU、内存利用率)
      • 缺点
        • 线程越多,CPU在调度线程上的开销就越大
        • 如果开启大量的线程,会降低程序的性能
        • 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

    • pthread
      • 类型: C语言中类型的结尾通常 _t/Ref,而且不需要使用 *
      • /*
        参数:
        1. 线程代号的地址
        2. 线程的属性
        3. 调用函数的指针
          - void *(*)(void *)
          - 返回值 (函数指针)(参数)
          - void * 和 OC 中的 id 是等价的
        4. 传递给该函数的参数
        返回值:
        如果是0,表示正确
        如果是非0,表示错误码
        */
        NSString *str = @"jx";
        pthread_t thid;
        int res = pthread_create(&thid, NULL, &demo, (__bridge void *)(str));
        if (res == 0) {
          NSLog(@"OK");
        } else {
          NSLog(@"error %d", res);
        }
    • NSThread

      • 一个NSThread对象就代表一条线程
    • 创建线程的几种方式

    • // 1.创建线程
       NJThread *thread = [[NJThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(demo:) object:@"jx"];
       // 设置线程名称 [thread setName:@"ljx"]; 
      // 设置线程的优先级 
      // 优先级仅仅说明被CPU调用的可能性更大 
        [thread setThreadPriority:1.0];
       // 2.启动线程 [thread start];
      - detach/performSelector
          + 优点:简单快捷
          + 缺点:无法对线程进行更详细的设置
      
      ```objc
      // 1.创建线程
      [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(demo:) toTarget:self withObject:@"jx"];
      
      // 1.创建线程
      // 注意: Swift中不能使用, 苹果认为这个方法不安全
          [self performSelectorInBackground:@selector(demo:) withObject:@"jx"];
      
      
    • 线程状态
    •     启动线程
          NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
      [thread start];
      
          // 进入就绪状态 ->         运行状态。当线程任务执行完毕,自动进入死亡状态
      
          阻塞(暂停)线程
          + (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
          + (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;
          // 进入阻塞状态
      
          强制停止线程
          + (void)exit;
          // 进入死亡状态
      
      注意:一旦线程停止(死亡)了,就不能再次开启任务
      
         如图:

      多线程的安全隐患

      • 被锁定的代码同一时刻只能有一个线程执行
      • @synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码  }
    • 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

    • 互斥锁注意点

      • 锁定1份代码只用1把锁,用多把锁是无效的
      • 锁定范围越大, 性能越差

    • 原子和非原子属性

      • 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
    • 自旋锁 & 互斥锁

      • 共同点 都能够保证同一时间,只有一条线程执行锁定范围的代码
      • 不同点
        • 互斥锁:如果发现有其他线程正在执行锁定的代码,线程会进入"休眠"状态,等待其他线程执行完毕,打开锁之后,线程会被"唤醒"
        • 自旋锁:如果发现有其他线程正在执行锁定的代码,线程会"一直等待"锁定代码执行完成! 自旋锁更适合执行非常短的代码!

    • 线程间通信
        • 子线程做耗时操作, 主线程更新数据
    • #import "ViewController.h"
      
      @interface ViewController ()
      
      @property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;
      @end
      
      @implementation ViewController
      
      - (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
      {
          
          // 开启一个子线程下载图片
          [self performSelectorInBackground:@selector(downlod) withObject:nil];
      }
      
      - (void)downlod
      {
          NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
          // 1.下载图片
           NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://pic.4j4j.cn/upload/pic/20130531/07ed5ea485.jpg"];
           NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
          // 2.将二进制转换为图片
          UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
          
          // 3.跟新UI
      #warning 注意: 千万不要在子线程中更新UI, 会出问题
          
          /*
           waitUntilDone: 
           YES: 如果传入YES, 那么会等待updateImage方法执行完毕, 才会继续执行后面的代码
           NO:  如果传入NO, 那么不会等待updateImage方法执行完毕, 就可以继续之后后面的代码
           */
          /*
          [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];
           */
          
          // 开发中常用
      //    [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];
          
          // 可以在指定的线程中, 调用指定对象的指定方法
          [self performSelector:@selector(updateImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];
          
      }
      
      
      - (void)updateImage:(UIImage *)image
      {
          NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
          // 3.更新UI
          self.imageView.image = image;
          
      
      }
    • GCD
    • GCD中有2个核心概念

      • 任务:执行什么操作
      • 队列:用来存放任务
    • 执行任务

      • 同步方法: dispatch_sync
      • 异步方法: dispatch_async
      • 同步和异步的区别
        • 同步:只能在当前线程中执行任务,不具备开启新线程的能力
        • 异步:可以在新的线程中执行任务,具备开启新线程的能力
    • 队列

      • 并发队列
        • 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(dispatch_async)函数下才有效
        • GCD默认已经提供了全局的并发队列,供整个应用使用,可以无需手动创建
                      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
          
                      获得全局并发队列
                      dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
          
                      全局并发队列的优先级
                      #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 //
                      #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认(中)
                      #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) //
                      #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台
      • 串行队列
            * 让任务一个接着一个地执行(一个任务执行完毕后,再执行下一个任务)
      •         GCD中获得串行有2种途径
                使用dispatch_queue_create函数创建串行队列
                // 创建串行队列(队列类型传递NULL或者DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
                dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", NULL);
        
                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();
      • 注意点

        同步和异步主要影响:能不能开启新的线程
        • 同步:只是在当前线程中执行任务,不具备开启新线程的能力
        • 异步:可以在新的线程中执行任务,具备开启新线程的能力
        并发和串行主要影响:任务的执行方式
        • 并发:允许多个任务并发(同时)执行
        • 串行:一个任务执行完毕后,再执行下一个任务
      • 各种任务队列搭配

        • 同步 + 串行 *
        • 同步 + 并发 *
        • 异步 + 串行 *
        • 异步 + 并发 *
        • 异步 + 主队列 *
        • 同步 + 主队列 *
      • GCD线程间通信

      • dispatch_async(
        dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
            // 执行耗时的异步操作...
              dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                // 回到主线程,执行UI刷新操作
                });
        });
      • GCD其它用法
      • 延时执行
      • dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
            // 2秒后执行这里的代码...
        });
      • 一次性代码

        • 使用dispatch_once函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次
      • static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ // 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的) });
      • 快速迭代
      • dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index){
            // 执行10次代码,index顺序不确定
        });
      • barrier
        • 在前面的任务执行结束后它才执行,而且它后面的任务等它执行完成之后才会执行
        • 不能是全局的并发队列
        • 所有的任务都必须在一个队列中
        • dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
      • 队列组
      • dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();
        dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
            // 执行1个耗时的异步操作
        });
        dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
            // 执行1个耗时的异步操作
        });
        dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
            // 等前面的异步操作都执行完毕后,回到主线程...
        });
      • iOS中多线程的实现方案

        • 如图:
      • 单例模式

        • 单例模式的作用

          - 可以保证在程序运行过程,一个类只有一个实例,而且该实例易于供外界访问,从而方便地控制了实例个数,并节约系统资源
          
        • 单例模式的使用场合

          • 在整个应用程序中,共享一份资源(这份资源只需要创建初始化1次)
        • ARC中,单例模式的实现

        • 在.m中保留一个全局的static的实例
                  static id _instance;
          
                  重写allocWithZone:方法,在这里创建唯一的实例(注意线程安全)
                  + (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
                  {
          
                      static dispatch_once_t onceToken;
                      dispatch_once(&onceToken,^{
                      _instance = [super allocWithZone:zone];
                      });
                       return _instance;
                  }
          
                  提供1个类方法让外界访问唯一的实例
                  + (instancetype)sharedInstance
                  {
                      static dispatch_once_t onceToken;
                      dispatch_once(&onceToken, ^{
                      _instance = [[self alloc] init];
                       });
                      return _instance;
                  }
          
                  实现copyWithZone:方法
                  - (id)copyWithZone:(struct _NSZone *)zone
                  {
                      return _instance;
                  }
                  注意点
                      // 注意点: 单例是不可以继承的, 如果继承引发问题
                      // 如果先创建父类, 那么永远都是父类
                      // 如果先创建子类, 那么永远都是子类
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  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/liujiaoxian/p/4803498.html
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