iOS多线程学习及总结

能有份网上的存储资料，备以后提升及参考

iOS 多线程编程

简介

一、      iOS有三种多线程编程的技术，分别是：

1、        NSThread

2、        Cocoa NSOperation(ios 多线程编程之NSOperation和NSOperationQueue的使用)

3、        GCD 全称：Grand Central Dispatch (iOS 多线程编程之Grand Central Dispatch介绍和使用)

这三种编程方式从上到下，抽象度层次是从低到高的，抽象度越高的使用越简单，也是Apple最推荐使用的。

下面主要介绍NSThread

二、      三种方式的优缺点介绍：

NSThread:

优点：NSThread 比其他两个轻量级

缺点：需要自给管理线程的生命周期，线程同步。线程同步对数据的加锁会有一定的系统开销

NSThread实现的技术有下面三种：

Cocoa threads

POSIX threads

Multiprocessing Services

一般使用Cocoa thread 技术

Cocoa peration

优点：不需要关心线程管理，数据同步的事情，可以把精力放在自己需要执行的操作上。

Cocoa peration 相关的类是NSOperation,NSOperationQueue.NSOperation是个抽象类，使用它必须用它的子类，可以实现它或者使用它定义好的两个子类：

NSInvocationOperation 和NSBlockOperation.创建NSOperation子类的对象，把对象添加到NSOperationQueue队列里执行。

GCD

Grand Central Dispatch(GCD)是Apple开发的一个多核编程的解决方法。在iOS4.0之后才能使用。GCD是一个替代诸如NSOperation,NSOperationQueue，NSInvocationOperation等技术的很高效和强大的技术。

三、      NSThread 的使用：

3.1 NSThread 有两种直接创建方式：

- (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)argument

+ (void)detachNewThreadSelector:(SEL)aSelector toTarget:(id)aTarget withObject:(id)anArgument

第一个是实例方法，第二个是类方法

3.2参数的意义：

selector:线程执行的方法，这个selector 只能有一个参数，而且不能有返回值。

target: selector 消息发送的对象

argument:传输给target的唯一参数，也可以是nil

第一种方式会直接创建线程并且开始运行线程，第二种方式是先创建线程对象，然后在运行线程操作，在运行线程操作前可以设置线程的优先级等线程信息

注：使用线程注意或者建议

1:当我们需要中途停止线程是，我们不应该调用exit方法，而是调用cancel方法。因为，如果我们直接调用exit方法的话，线程是直接退出，而没有机会去执行清理操作，可能会产生内存泄露。

2:我们必须要清楚这么一个现象

当线程执行过程中，如果被sleepForTimeInterval后，线程将会被进入休眠。那么在它休眠期间又被cancel 后，那么事实上，线程醒来后，仍然会执行完它的操作。

线程方法：

// 线程执行

- (void) threadEntryPoint{

@autoreleasepool {

NSLog(@"Thread Entry Point");

while ([[NSThread currentThread] isCancelled] == NO){

[NSThread sleepForTimeInterval:10];

NSLog(@"Thread Loop");

}

NSLog(@"Thread Finished");

}

}

// 停止线程

- (void) stopThread{

NSLog(@"Cancelling the Thread");

[self.myThread cancel];

NSLog(@"Releasing the thread");

self.myThread = nil;

}

调用：

- (void)viewDidAppear:(BOOL)animated{

// 创建线程

self.myThread = [[NSThread alloc]

initWithTarget:self

selector:@selector(threadEntryPoint)

object:nil];

// 开启线程

[self.myThread start];

// 让线程3秒后取消

[self performSelector:@selector(stopThread) withObject:nil

afterDelay:3.0f];

}

输出：

 Thread Entry Point

 Cancelling the Thread

 Releasing the thread

 Thread Loop

 Thread Finished

注意，输出的飘红部分，我明明调用了[NSThread sleepForTimeInterval:10];方法让线程进入休眠状态。并且让线程已经执行了stopThread方法中的[self.myThread cancel];方法把线程给取消了。但是，线程在被唤醒后，任然执行了后面的代码！

改良办法：多加一层判断！！！

- (void) threadEntryPoint{

@autoreleasepool {

NSLog(@"Thread Entry Point");

while ([[NSThread currentThread] isCancelled] == NO){

[NSThread sleepForTimeInterval:10];

if ([[NSThread currentThread] isCancelled] == NO){

// 做一个改进，在需要执行的代码中，多加一层判断。

NSLog(@"Thread Loop");

}

}

NSLog(@"Thread Finished");

}

}

iOS 多线程编程之NSOperation的使用

NSOperation 简介

1、       简单说明

NSOperation的作用：配合使用NSOperation和NSOperationQueue也能实现多线程编程

NSOperation和NSOperationQueue实现多线程的具体步骤：

（1）  先将需要执行的操作封装到一个NSOperation对象中

（2）  然后将NSOperation对象添加到NSOperationQueue 中

（3）  系统会自动将NSOperationQueue 中的NSOperation 取出来

（4）  将取出的NSOperation 封装的操作放到一条新线程中执行

2、       NSOperation 子类

NSOperation是个抽象类，并不具备封装操作的能力，必须使用它的子类

使用NSOperation子类的方式有3中：

（1）  NSInvocationOperation

（2）  NSBlockOperation

（3）  自定义子类继承NSOperation,实现内部相应的方法

二、具体说明

1、       NSInvocationOperation子类

创建对象和执行操作

//创建操作对象，封装要执行的任务

//NSInvocationOperation   封装操作

NSInvocationOperation *operation=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];

//执行操作

[operation start];

注意

操作对象默认在主线程中执行，只有添加到队列中才会开启新的线程。即默认情况下，如果操作没有放到队列中queue中，都是同步执行。只有将NSOperation放到一个NSOperationQueue中，才会异步执行操作

2、       NSBlockOperation 子类

创建对象和添加操作

//创建NSBlockOperation操作对象

NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

NSLog(@"NSBlockOperation------%@",[NSThread currentThread]);

}];

//添加操作

[operation addExecutionBlock:^{

NSLog(@"NSBlockOperation1------%@",[NSThread currentThread]);

}];

[operation addExecutionBlock:^{

NSLog(@"NSBlockOperation2------%@",[NSThread currentThread]);

}];

//开启执行操作

[operation start];

注意

只要NSBlockOperation 封装的操作数>1，就会异步执行操作

3.NSOperationQueue

NSOperationQueue的作用：NSOperation可以调⽤start⽅法来执⾏任务,但默认是同步执行的

如果将NSOperation添加到NSOperationQueue(操作队列)中,系统会自动异步执行NSOperation中的操作

添加操作到NSOperationQueue中，自动执行操作，自动开启线程

- (void)viewDidLoad

{

[super viewDidLoad];

// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

self.title = @"测试";

self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];

//创建NSInvocationOperation对象，封装操作

NSInvocationOperation *operation1=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test1) object:nil];

NSInvocationOperation *operation2=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test2) object:nil];

//创建对象，封装操作

NSBlockOperation *operation3=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

NSLog(@"NSBlockOperation3--1----%@",[NSThread currentThread]);

}];

[operation3 addExecutionBlock:^{

NSLog(@"NSBlockOperation3--2----%@",[NSThread currentThread]);

}];

//创建NSOperationQueue

NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];

//把操作添加到队列中

[queue addOperation:operation1];

[queue addOperation:operation2];

[queue addOperation:operation3];

}

-(void)test1

{

NSLog(@"NSInvocationOperation--test1--%@",[NSThread currentThread]);

}

-(void)test2

{

NSLog(@"NSInvocationOperation--test2--%@",[NSThread currentThread]);

}

打印结果

注意

系统自动将NSOperationQueue中的NSOperation对象取出，将其封装的操作放到一条新的线程中执行。上面的代码示例中，一共有四个任务，operation1和operation2分别有一个任务，operation3有两个任务。一共四个任务，开启了四条线程。通过任务执行的时间全部都是302可以看出，这些任务是并行执行的。

提示：

队列的取出是有顺序的，与打印结果并不矛盾。结果不一定谁先后

一、GCD简介

1、GCD 全称 Grand Central Dispatch 可译为“牛逼的中枢调度器”

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

3、       提示

（1）  GCD存在于libdispatch.dylib这个库中，这个调度库包含了GCD的所有的东西，但任何iOS程序，默认就加载了这个库，在程序运行的过程中会动态的加载这个库，不需要我们手动导入。

（2）  GCD是纯C语言的，因此我们在编写GCD相关代码的时候，面对的函数，而不是方法。

（3）  GCD中的函数大多数都以dispatch开头

二、任务和队列

GCD 中有两个核心概念

（1）  任务：执行什么操作

（2）  队列：用来存放任务

GCD 的使用就两个步骤

（1）  定制任务

（2）  确定想做的事情

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

提示：任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出

三、执行任务

1、       队列的类型

GCD的队列可以分为两大类型

（1）  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（dispatch_async）函数下才有效

（2）  串行队列（Serial Dispatch Queue）

让任务一个接一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）

　  

注意

有4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，不具备开启新线程地能力

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，在执行下一个任务

2、串行对列

GCD 中获得串行有两种途径

（1）  使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

dispatch_queue_t  dispatch_queue_create(const char *label,  dispatch_queue_attr_t attr); // 队列名称， 队列属性，一般用NULL即可

示例：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", NULL); // 创建

dispatch_release(queue); // 非ARC需要释放手动创建的队列

(2)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

示例：

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

2、       并发队列

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,unsigned long flags); // 此参数暂时无用，用0即可

示例：

这个参数是留给以后用的，暂时用不上，传个0。

第一个参数为优先级，这里选择默认的。获取一个全局的默认优先级的并发队列。

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 获得全局并发队列

说明：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

各种队列的执行效果