iOS進階學習-多線程，ios進階多線程

iOS進階學習-多線程，ios進階多線程

一、多線程概述

　　1、程式，進程，線程

• 程式：由原始碼產生的可執行應用。（例如：QQ.app）
• 進程：一個正在啟動並執行程式可以看做一個進程。（例如：正在啟動並執行QQ就是一個進程），進程擁有獨立運行所需的全部資源。
• 線程：程式中獨立啟動並執行程式碼片段。（例如：接收QQ訊息的代碼）
• 一個進程是由一或多個線程組成。進程只負責資源的調度和分配，線程才是程式真正的執行單元，負責代碼的執行。

　　2、單線程

• 每個正在啟動並執行程式（即進程），至少包含一個線程，這個線程叫主線程。
• 主線程在程式啟動時被建立，用於執行main函數。
• 只有一個主線程的程式，稱作單線程程式。
• 在單線程程式中,主線程負責執行程式的所有代碼（UI展現以及重新整理，網路請求，本機存放區等等）。這些代碼只能順序執行，無法並發執行。

　　3、多線程

• 擁有多個線程的程式，稱作多線程程式。
• iOS允許使用者自己開闢新的線程，相對於主線程來講，這些線程，稱作子線程。
• 可以根據需要開闢若干子線程
• 子線程和主線程 都是 獨立的運行單元，各自的執行互不影響，因此能夠並發執行。

　　4、單，多線程的區別

• 單線程程式：只有一個線程，即主線程，代碼順序執行，容易出現代碼阻塞（頁面假死）。
• 多線程程式：有多個線程，線程間獨立運行，能有效避免代碼阻塞，並且提高程式的運行效能。
• 注意：iOS中關於UI的添加和重新整理必須在主線程中操作。

二、NSThread

　　實現多線程方式之一：NSThread，它是一個輕量級的多線程。它有以下兩種建立方法：

#pragma mark - NSThread手動開闢子線程     // 參數1：target    // 參數2：方法    // 參數3：傳參    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sayHi) object:nil];    [thread start];    // 使用NSThread和NSObject實現的開闢線程，系統會自動釋放，所以不需要自己手動關閉。    // 結束線程的兩種方式    // 取消線程（給線程發送結束訊息，通過這個訊息進行取消）    [thread cancel];    // 立即結束線程    [NSThread exit];#pragma mark - NSThread自動開闢子線程      // 線程自動開始    // 把手動開啟的target和selector順序顛倒    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(sayHi) toTarget:self withObject:nil];        // 擷取當前線程    NSLog(@"current == %@", [NSThread currentThread]);    // 擷取主線程    NSLog(@"mainThread == %@", [NSThread mainThread]);    // 判斷當前線程是否為主線程    NSLog(@"isMainThread == %d", [NSThread isMainThread]);

　　NSObject中存在了一個最簡單的後台執行的方法：

#pragma mark - NSObject開啟子線程    /**     *  開啟子線程的方式之一：NSObject     */    // 使用performSelectorInBackground開闢子線程    // 第一個參數：selector    // 第二個參數：方法傳遞的參數    [self performSelectorInBackground:@selector(sayHi) withObject:@"test"];  - (void)sayHi{    // 回到主線程    // 參數1：selector    // 參數2：傳參    // 參數3：是否等待子線程完成之後進入主線程    [self performSelectorOnMainThread:@selector(mainThreadChangeColor) withObject:nil waitUntilDone:YES];      }

三、NSOperationQueue

　　1、NSOperation

• NSOperation類，在MVC中屬於M，是用來封裝單個任務相關的代碼和資料的抽象類別。
• 因為它是抽象的，不能夠直接使用這個類，而是使用子類（ NSInvocationOperation或NSBlockOperation ）來執行實際任務。
• NSOperation（含子類），只是一個操作，本身無主線程、子線程之分，可在任意線程中使用。通常與NSOperationQueue結合使用。
• 注意：在使用NSOperation的子類去建立線程的時候，實際線程沒有真正意義上的建立。

　　2、NSInvocationOperation

• NSInvocationOperation是NSOperation的子類
• 封裝了執行操作的target和要執行的action。

    /**     *  NSOperation不能直接進行多線程的建立，需要藉助：NSOperationQueue     */    // 使用NSOperation的第一個子類去建立子線程：NSInvocationOperation    NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];    // 在單獨使用NSOperation的子類去建立線程的時候，一定要啟動才行    [operation start];

　　3、NSBlockOperation

• NSBlockOperation是NSOperation的子類
• 封裝了需要執行的代碼塊

    //使用NSOperation的第二個子類建立子線程    NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        NSLog(@"我是block");        NSLog(@"-------%@", [NSThread currentThread]);        NSLog(@"********%@", [NSThread mainThread]);    }];    [blockOperation start]; 

•  需要把上邊的兩個線程，放到操作隊列裡，才是真正意義上的建立子進程
• addOperation一旦將建立的對象加入到操作隊列中，就不能調用start方法，否則程式會crash

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];    [queue addOperation:operation];    [queue addOperation:blockOperation];

　　4、NSOperationQueue

• NSOperationQueue是操作隊列，他用來管理一組Operation對象的執行，會根據需要自動為Operation開闢合適數量的線程，以完成任務的並存執行。
• 其中NSOperation可以調節它在隊列中的優先順序（使用addDependency:設定依賴關係）。
• 當最大並發數設定為1的時候，能實現線程同步（串列執行）。

    // 建立隊列的對象    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];    // 當值設定為1的時候，可以叫做串列：即順序執行    // 當設定大於1的時候，叫做並行：多條通道同時進行各自的任務    queue.maxConcurrentOperationCount = 2;        for (int i= 0; i < 10; i++) {        NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{            NSLog(@"current = %@, da = %@, i = %d", [NSThread currentThread], [NSThread mainThread], i);        }];        [queue addOperation:blockOperation];    }

四、GCD

　　1、GCD簡介

• Grand Central Dispatch (GCD)是Apple開發的一種多核編程技術。主要用於最佳化應用程式以支援多核處理器以及其他對稱式多處理系統。
• GCD提供函數實現多線程開發，效能更高，功能也更加強大。
• 它首次發布在Mac OS X 10.6 ，iOS 4及以上也可用。

　　2、GCD核心概念

• 任務：具有一定功能的程式碼片段。一般是一個block或者函數。
• 分發隊列：GCD以隊列的方式進行工作，FIFO。
• GCD會根據分發隊列的類型，建立合適數量的線程執行隊列中的任務。

　　3、GCD中兩種隊列（dispatch queue）

• SerialQueue：一次只執行一個任務。Serial queue通常用於同步訪問特定的資源或資料。當你建立多個Serial queue時，雖然它們各自是同步執行的，但Serial queue與Serial queue之間是並發執行的。SerialQueue能實現線程同步。

#pragma mark - 使用GCD去建立一個串列隊列    // 第一種：系統提供的建立串列隊列的方法     dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();//在真正的開發中如果需要建立串列隊列，比較習慣用這種    // 第二種：自己建立    // 參數1：系統提供的一個宏    // 參數2：是系統的保留欄位    // 參數1和2可以互換位置，位置沒有嚴格要求    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(DISPATCH_QUEUE_SERIAL, 0); 

• Concurrent：可以並發地執行多個任務，但是遵守FIFO

#pragma mark - 使用GCD去建立一個並行隊列    // 第一種：系統提供的    // 參數1：優先順序（有四個，沒有明顯的區別DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAUL,    DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH,    DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW,  DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND）    // 參數2：系統的保留欄位    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);    // 第二種：自己建立    // 參數1：表示建立隊列的名字（蘋果推薦使用反向網域名稱去命名）    // 參數2：系統提供的一個宏（隊列的類型）    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

　　4、GCD功能

• dispatch_async()    //往隊列中新增工作，任務會排隊執行
• dispatch_after()      //往隊列中新增工作，任務不但會排隊，還會在延遲的時間點執行
• dispatch_apply()    //往隊列中新增工作，任務會重複執行n次

dispatch_async(queue, ^{        NSLog(@"currentThread = %@", [NSThread currentThread]);        NSLog(@"mainThread = %@", [NSThread mainThread]);    });dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{        NSLog(@"3.0秒之後輸出");    });dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);    dispatch_apply(10, queue, ^(size_t index) {        NSLog(@"%ld", index);    });

• dispatch_group_async()   //將任務添加到隊列中，並添加分組標記
• dispatch_group_notify()    //將任務添加到隊列中，當某個分組的所有任務執行完之後，此任務才會執行
• dispatch_barrier_async()  //將任務添加到隊列中，此任務執行的時候，其他任務停止執行

    // 建立一個分組    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();    // 建立一個並行隊列    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(0, DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);    dispatch_group_async(group, queue, ^{        NSLog(@"我是任務1");    });    dispatch_group_async(group, queue, ^{        NSLog(@"我是任務2");    });    dispatch_group_async(group, queue, ^{        NSLog(@"我是任務3");    });        // 用於監聽所有任務的執行情況的（所以此功能代碼必須放在所有任務之後書寫）    dispatch_group_notify(group, queue, ^{        NSLog(@"我是在所有任務之後執行的");    });
　　 dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"我執行了");
    });

• dispatch_once()，不僅意味著代碼僅會被運行一次，而且還是安全執行緒的，這就意味著你不需要使用諸如@synchronized之類的來防止使用多個線程或者隊列時不同步的問題。
• 通過GCD建立單例

+ (MyHandle *)sharedMyHandle{    // 在GCD中只執行一次,用於記錄內容是否執行過    static dispatch_once_t onceToken;    // 保證多線程並發執行時只執行一次    dispatch_once(&onceToken, ^{        handle = [[MyHandle alloc] init];    });    return handle;}

• dispatch_sync()   //將任務添加到隊列中，block不執行完，下面代碼不會執行
• async和sync的區別：

// async 不等 block 體執行完。。就去執行下面的代碼// sync會等待 block 體執行完成之後，才會去執行 block 體外面的代碼dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);    dispatch_sync(queue, ^{        NSLog(@"第一個任務");    });    NSLog(@"呵呵");    dispatch_sync(queue, ^{        NSLog(@"第二個任務");    });    NSLog(@"哈哈");

• dispatch_async_f()  //將任務添加到隊列中，任務是函數非block

// 函數void function(void * str){    NSLog(@"這是一個函數,%s",str);}// 第一個參數：隊列// 第二個參數：函數參數的內容// 第三個參數：函數dispatch_queue_t queue  = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);dispatch_async_f(queue, @"passValue", function);