多线程:
基础知识:
进程:在系统中正在运行的应用程序。
每个进程之间是独立的,均运行在其专用且受保护的内存空间内。进程之间可以相互通信。
线程:每个进程至少要有一个线程(线程是用来执行任务的)。一个进程中的所有任务都在线程中执行。
线程的串行:一个线程中任务的执行是串行的。如果想在一个线程中执行多个任务,只能一个一个按顺序执行这些任务。同一时间内,一个线程只能执行一个任务。
多线程:一个进程中可以开启多个线程,每条线程可以并行(同时)执行不同的任务
多线程原理:
同一时间CPU只能处理一条线程,只有一条线程在工作。
多线程同时执行,其实是CPU快速的在多条线程之间调度。如果CPU调度线程的时间足够快,就造成了多线程并发执行的假象。
多线程优缺点
优点:能适当提高程序的执行效率;能适当提高资源的利用率
缺点:创建线程是有开销的,ios下主要成本包括:内核数据结构,栈空间,创建线程大约要90ms的创建时间;如果开启大量的线程,会降低程序的性能;线程越多,CPU在调度线程上的开销就越大;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。
多线程在IOS开发中的应用:
主线程:一个IOS程序运行后,默认会开启1条线程,称为“主线程”或“UI线程”。
主线程作用:显示/刷新UI界面;处理UI事件(比如点击事件、滚动事件、拖拽事件等)。
耗时操作放在子线程(后台线程、非主线程)。
注意:不要把比较耗时的操作放在主线程中。
iOS中多线程的实现方案
1 pthread:同于的多线程,跨平台,基于c语言,线程的生命周期由程序员管理。使用难度大,使用频率几乎不用。
2 NSThread:基于OC语言,生命周期偶尔需要程序员管理(管理创建),偶尔使用。
3 GCD:基于C语言,旨在代替NSThread等线程技术,充分利用设备的多核,生命周期自动管理。
4 NSOperation:基于OC语言,基于GCD,使用更加面向对象,比GCD多了一些简单实用的功能。经常使用。
NSThread :3种创建方式
1. 使用alloc init创建
NSThread*thread = [[NSThreadalloc]initWithTarget:selfselector:@selector(run:)object:@"rose"];
2.创建线程后自动启动线程
[NSThreaddetachNewThreadSelector:@selector(run:)toTarget:selfwithObject:@"jack"];
3.隐式创建并启动线程
[selfperformSelectorInBackground:@selector(run:)withObject:@"Lily"];
多线程的安全隐患:
资源共享:多个线程可能会同时访问一块资源
安全隐患解决—互斥锁
互斥锁使用格式
@synchronized(锁对象){需要锁定的代码}
注意:锁定一份代码只用1把锁,用多把锁是无效的
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
互斥锁使用的前提:多线程抢夺同一块资源
线程同步:多条线程在同一条线上执行(按顺序地执行任务)
互斥锁:使用了线程同步技术
原子和非原子属性
nonatomic:非原子属性,不会加锁
atomic:原子属性,为setter方法加锁(默认就是atomic)
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。
线程间通信:
一个进程中,线程往往不是孤立存在的,多个线程之间需要进行通信。
线程间通信的体现:
1个线程传递数据给另一个线程
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。
GCD(Grand Central Dispatch):伟大的中枢调度器。纯C语言
GCD优势:是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案;自动利用更多的CPU内核;会自动管理线程的生命周期。
GCD的2个核心概念
任务
队列
GCD使用步骤2个:
定制任务
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;任务的取出遵循先进先出原则。
执行任务:GCD中有2个用来执行任务的常用函数:
同步:dispatch_sync();
异步:dispatch_async();
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,具备开启新线程的能力
队列的类型
并发队列(Concurrent Dispatch Queue):多个任务并发执行(自动开启好多个线程执行任务),并发功能只有在异步的时候才有效。
串行队列(Serial Dispatch Queue):任务一个接一个的执行
同步和异步主要影响:是否开启新的线程
串行和并行主要影响:是任务的执行方式
GCD中还有个用来执行任务的函数
dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, ^(void)block);
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。
这个queue不能是全局的并发队列
GCD中常用的其他函数
延迟执行:iOS中常见的延时执行
1 调用NSObject的方法:
[selfperformSelector:@selector(run)withObject:nilafterDelay:2.0];
2使用GCD函数
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,2.0),dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"");
});
3使用Timer
[NSTimerscheduledTimerWithTimeInterval:2.0target:selfselector:@selector(run)userInfo:nilrepeats:YES];
一次性代码:
staticdispatch_once_tonceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
//默认是线程安全的
});
dispatch_once:防止资源重复加载,但懒加载中不能使用[因为它是整个程序运行过程中只执行一次]
快速迭代遍历函数
dispatch_queue_tqueue =dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);
dispatch_apply(10, queue, ^(size_tindex) {
//执行10次代码,index顺序不确定
});
队列组(group)
要求:首先,分别异步执行两个耗时操作;其次,等2个异步操作都执行完毕后,再回到主线程执行。 如果想要快速高效的完成上述要求,可以使用队列。
dispatch_group_tgroup =dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group,dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
//执行第一个耗时操作
});
dispatch_group_async(group,dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
//执行第二个耗时操作
});
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
});
GCD单例模式
单例模式:保证程序在运行中,一个类只有一个实例,而且该实例易于外界访问。节约系统资源。
使用场合:共享资源(这个资源只创建一次)
普通创建单例模式方法
调用alloc实际上会继承父类的+(instancetype)allocWithZone:(struct_NSZone*)zone[allocWithZone分配内存]
NSOperation:在GCD的继承上对OC的封装
作用:配合使用NSOperation和NSOperationQueue 也能够实现多线程编程
步骤:1 将需要的任务封装到一个NSOperation对象中
2 将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中
3 系统自动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来
4 将取出的NSOperation封装的任务放在一条线程中执行
NSOperation是个抽象类,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种
1 NSInvocationOperation
2 NSBlockOperation
3 自定义子类继承NSOperation,实现内部相应的方法
NSOperationQueue的作用[其任务是放在自定义类的-(void) main{}函数中即可]
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中则默认是异步执行的。
注意:/* GCD队列类型:串行队列[主队列/自己创建的]并行队列[全局/自己创建的] */
/* NSOperation的队列类型1主队列:[NSOperationQueue mainQueue],凡是添加到主队了中的NSOperation对象,都会放到主线程中执行。
2其他队列(串行、并发):[[NSOperationQueue alloc]init],添加到这种队列中的NSOperation对象都会自动放到子线程中执行。
*/
控制线程数量 :
/*创建队列*/
NSOperationQueue*queue = [[NSOperationQueuealloc]init];
/*设置最大并发操作数*/
queue.maxConcurrentOperationCount=x;
//如果最大并发数是1,那么就是串行队列
挂起队列 [暂停执行]:
queue.suspend = YES;[NO,恢复队列,继续执行]
苹果官方建议:在[queuecancelAllOperations]即取消队列的情况下,如果自定义NSOperation;执行完一段耗时操作时要去判断任务是不是被取消 即self.isCancelled。
NSOperation中设置依赖
/*设置依赖*/
[operation3addDependency:operation1];
[operation3addDependency:operation2];
operation3放在operation1和operation2执行完后执行
可以在不同的队列中设置依赖
NSOperation中监听
op5.completionBlock= ^{
NSLog(@"op5执行完毕---%@",[NSThreadcurrentThread]);
};
NSOperation线程之间的通信
[[NSOperationQueuemainQueue]addOperationWithBlock:^{
//回到主线程中执行
}];
在NSOpeation中合并图片,[等待图一和图二下载好在合成]可以使用依赖
多图片下载
可以使用第三方框架:SDWebImage
[cell.imageViewsd_setImageWithURL:[NSURLURLWithString:app.icon]placeholderImage:[UIImageimageNamed:@"aa"]];