iPhone開發進階（11）--- 多線程的使用與注意事項

 

這一回，主要介紹一下iPhone SDK中多線程的使用方法以及注意事項。雖然現在大部分PC應用程式都支援多線程/多任務的開發方式，但是在iPhone上，Apple並不推薦使用多線程的編程方式。但是多線程編程畢竟是發展的趨勢，而且據說即將推出的iPhone OS4將全面支援多線程的處理方式。所以說掌握多線程的編程方式，在某些場合一定能挖掘出iPhone的更大潛力。

 

從例子入手

先從一個常式入手，具體的代碼參考了這裡。還有常式可以下載。

 

多線程程式的控制模型可以參考這裡，一般情況下都是使用 管理者/工人模型, 這裡，我們使用iPhone SDK中的NSThread 來實現它。

 

首先建立一個新的View-based application 工程，名字為"TutorialProject" 。介面如所示，使用UILabel實現兩部分的Part(Thread Part和Test Part)，Thread Part中包含一個UIProgressView和一個UIButton；而Test Part包含一個值和一個UISlider。

 

接下來，在TutorialProjectViewController.h 檔案中建立各個UI控制項的IBOutlets.

 

 

@interface TutorialProjectViewController : UIViewController {

 

    // ------ Tutorial code starts here ------

 

    // Thread part

    IBOutlet UILabel *threadValueLabel;

    IBOutlet UIProgressView *threadProgressView;

    IBOutlet UIButton *threadStartButton;

 

    // Test part

    IBOutlet UILabel *testValueLabel;

 

    // ------ Tutorial code ends here ------

 

}

同時，也需要建立outlets變數的property.

 

@property (nonatomic, retain) IBOutlet UILabel *threadValueLabel;

@property (nonatomic, retain) IBOutlet UIProgressView *threadProgressView;

@property (nonatomic, retain) IBOutlet UIProgressView *threadStartButton;

@property (nonatomic, retain) IBOutlet UILabel *testValueLabel;

接下來定義按鈕按下時的動作函數，以及slider的變化函數。

 

- (IBAction) startThreadButtonPressed:(UIButton *)sender;

- (IBAction) testValueSliderChanged:(UISlider *)sender;

然後在TutorialProjectViewController.m 檔案中synthesize outlets，並在檔案為實現dealloc釋放資源。

@synthesize threadValueLabel, threadProgressView, testValueLabel, threadStartButton;

 

...

 

- (void)dealloc {

 

    // ------ Tutorial code starts here ------

 

    [threadValueLabel release];

    [threadProgressView release];

    [threadStartButton release];

 

    [testValueLabel release];

 

    // ------ Tutorial code ends here ------

 

    [super dealloc];

}

現在開始線程部分的代碼，首先當thread button 被按下的時候，建立新的線程.

 

- (IBAction) startThreadButtonPressed:(UIButton *)sender {

    threadStartButton.hidden = YES;

    threadValueLabel.text = @"0";

    threadProgressView.progress = 0.0;

    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(startTheBackgroundJob) toTarget:self withObject:nil];

}

該按鈕被按下後，隱藏按鈕以禁止多次建立線程。然後初始化顯示值和進度條，最後建立新的線程，線程的函數為startTheBackgroundJob.

 

具體的startTheBackgroundJob 函數定義如下.

- (void)startTheBackgroundJob {

 

    NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];

    // 線程開始後先暫停3秒（這裡只是示範暫停方法，你不是必須這麼做的）

    [NSThread sleepForTimeInterval:3];

    [self performSelectorOnMainThread:@selector(makeMyProgressBarMoving) withObject:nil waitUntilDone:NO];

    [pool release];

 

}

在第1行，建立了一個NSAutoreleasePool 對象，用來管理線程中自動釋放的對象資源。這裡NSAutoreleasePool 線上程退出的時候釋放。這符合Cocoa GUI 應用程式的一般規則。

 

最後一行，阻塞調用（waitUntilDone狀態是ON）函數makeMyProgressBarMoving。

- (void)makeMyProgressBarMoving {

 

    float actual = [threadProgressView progress];

    threadValueLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%.2f", actual];

    if (actual < 1) {

        threadProgressView.progress = actual + 0.01;

        [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.5 target:self selector:@selector(makeMyProgressBarMoving) userInfo:nil repeats:NO];

    }

    else threadStartButton.hidden = NO;

 

}

這裡計算用於顯示的進度條的值，利用NSTimer ，每0.5秒自增0.01，當值等於1的時候，進度條為100%，退出函數並顯示剛才被隱藏的按鈕。

 

最後，添加UISlider 的實現函數，用來更改主線程中Test Part 中的label 值。

 

- (IBAction) testValueSliderChanged:(UISlider *)sender {

 

    testValueLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%.2f", sender.value];

 

}

編譯執行，按下線程開始按鈕，你將看到進度條的計算是在後台運行。

 

 

使用線程的注意事項

線程的堆棧大小

iPhone裝置上的應用程式開發也是屬於嵌入式裝置的開發，同樣需要注意嵌入式裝置開發時的幾點問題，比如資源上限，處理器速度等。

 

iPhone 中的線程應用並不是無節制的，官方給出的資料顯示iPhone OS下的主線程的堆棧大小是1M，第二個線程開始都是512KB。並且該值不能通過編譯器開關或線程API函數來更改。

 

你可以用下面的例子測試你的裝置，這裡使用POSIX Thread（pthread），裝置環境是iPhone 3GS(16GB)、SDK是3.1.3。

 

#include "pthread.h"

 

void *threadFunc(void *arg) {

    void*  stack_base = pthread_get_stackaddr_np(pthread_self());

    size_t stack_size = pthread_get_stacksize_np(pthread_self());

    NSLog(@"Thread: base:%p / size:%u", stack_base, stack_size);

    return NULL;

}

 

- (void)applicationDidFinishLaunching:(UIApplication *)application {

    void*  stack_base = pthread_get_stackaddr_np(pthread_self());

    size_t stack_size = pthread_get_stacksize_np(pthread_self());

    struct rlimit limit;

    getrlimit(RLIMIT_STACK, &limit);

    NSLog(@"Main thread: base:%p / size:%u", stack_base, stack_size);

    NSLog(@"  rlimit-> soft:%llu / hard:%llu", limit.rlim_cur, limit.rlim_max);

 

    pthread_t thread;

    pthread_create(&thread, NULL, threadFunc, NULL);

 

    // Override point for customization after app launch

    [window addSubview:viewController.view];

    [window makeKeyAndVisible];

}

結果如下：

 

模擬器

Main thread: base:0xc0000000 / size:524288

rlimit-> soft:8388608 / hard:67104768

Thread: base:0xb014b000 / size:524288

裝置

Main thread: base:0x30000000 / size:524288

rlimit-> soft:1044480 / hard:1044480

Thread: base:0xf1000 / size:524288

由此可見，當你測試多線程的程式時，模擬器和實際裝置的堆棧大小是不一樣的。如果有大量遞迴函式調用可要注意了。

 

Autorelease

如果你什麼都不考慮，線上程函數內調用autorelease 、那麼會出現下面的錯誤：

 

NSAutoReleaseNoPool(): Object 0x********* of class NSConreteData autoreleased with no pool in place ….

一般，線上程中使用記憶體的模式是，線程最初

 

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc]init];

而線上程結束的時候[pool drain] 或[pool release]。1

 

子線程中描畫視窗

多線程編程中普遍遵循一個原則，就是一切與UI相關的操作都有主線程做，子線程只負責事務，資料方面的處理。那麼如果想在子線程中更新UI時怎麼做呢？如果是在windows下，你會PostMessage 一個描畫更新的訊息，在iPhone中，需要使用performSelectorOnMainThread 委託主線程處理。

 

比如，如果在子線程中想讓UIImageView 的image 更新，如果直接線上程中

imageView.image = [UIImage imageNamed:@"Hoge.png"];

這麼做，什麼也不會出現的。需要將該處理委託給主線程來做，像下面：

[delegate performSelectorOnMainThread:@selector(theProcess:) withObject:nil waitUntilDone:YES];

就OK了！

 

到此為止，《iPhone開發進階》系列就告一段落了，接下來將針對不同的開發領域，總結一些小技巧與應用技術，希望您能繼續關注。

 

注釋：drain 與release 的區別前提是你的系統中是否有GC，如果有，-drain 需要送一個訊息給GC (objc_collect_if_needed)，而如果沒有GC，drain = release

 

作者：易飛揚