iOS 多线程

1.基本概念

1.1 进程

进程是指在系统中正在运行的一个应用程序。每个进程之间是独立的,每个进程均运行在其专用且受保护的内存空间内。

1.2 线程(1)基本概念

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),线程是进程的基本执行单元,一个进程(程序)的所有任务都在线程中执行。

(2)线程的串行

1个线程中任务的执行是串行的,如果要在1个线程中执行多个任务,那么只能一个一个地按顺序执行这些任务。也就是说,在同一时间内,1个线程只能执行1个任务。

1.3 多线程

(1)基本概念

即1个进程中可以开启多条线程,每条线程可以并行(同时)执行不同的任务。

(2)线程的并行

并行即同时执行。比如同时开启3条线程分别下载3个文件(分别是文件A、文件B、文件C。

(3)多线程并发执行的原理

在同一时间里,CPU只能处理1条线程,只有1条线程在工作(执行)。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),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

(4)多线程优缺点

优点

1)能适当提高程序的执行效率。

2)能适当提高资源利用率(CPU、内存利用率)

缺点

1)开启线程需要占用一定的内存空间(默认情况下,主线程占用1M,子线程占用512KB),如果开启大量的线程,会占用大量的内存空间,降低程序的性能。

2)线程越多,CPU在调度线程上的开销就越大。

3)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

1.4 多线程在iOS开发中的应用(1)主线程   

            1)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”。   

              2)作用。刷新显示UI,处理UI事件。

(2)使用注意    

1)不要将耗时操作放到主线程中去处理,会卡住线程。

1.5 iOS中多线程的实现方案(1)pthread

        01 特点:(1)一套通用的多线程API(2)适用于Unix\Linux\Windows等系统(3)跨平台\可移植(4)使用难度大02 使用语言:c语言03 使用频率:几乎不用04 线程生命周期:由程序员进行管理 

(2) NSThread

       01 特点:(1)使用更加面向对象(2)简单易用,可直接操作线程对象02 使用语言:OC语言03 使用频率:偶尔使用04 线程生命周期:由程序员进行管理

(3)GCD

       01 特点:(1)旨在替代NSThread等线程技术(2)充分利用设备的多核(自动)02 使用语言:OC语言03 使用频率:经常使用04 线程生命周期:自动管理

(4) NSOperation

         01 特点:(1)基于GCD(底层是GCD)(2)比GCD多了一些更简单实用的功能(3)使用更加面向对象02 使用语言:OC语言03 使用频率:经常使用04 线程生命周期:自动管理

2.pthread(1)pthread的基本使用(需要包含头文件)    //使用pthread创建线程  pthread_t thread;    NSString *name = @"wendingding";    //使用pthread创建线程    

pthread_create(&thread, NULL, run, (__bridge void *)(name));//参数1:线程对象地址;参数2:线程属性;参数3:指向函数的执行;参数4:传递给该函数的参数

3.NSThread(1)NSThread的基本使用//第一种创建线程的方式:alloc init.

//特点:需要手动开启线程,可以拿到线程对象进行详细设置    /*    第一个参数:目标对象    第二个参数:选择器,线程启动要调用哪个方法    第三个参数:前面方法要接收的参数(最多只能接收一个参数,没有则传nil)    */    

NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"wendingding"]; //创建线程   

[thread start];//启动线程   

//第二种创建线程的方式:分离出一条子线程//特点:自动启动线程,无法对线程进行更详细的设置    /*    第一个参数:线程启动调用的方法    第二个参数:目标对象    第三个参数:传递给调用方法的参数    */  

  [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"我是分离出来的子线程"];

//第三种创建线程的方式:后台线程//特点:自动启动县城,无法进行更详细设置[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"我是后台线程"];

(2)设置线程的属性  //设置线程的属性    //设置线程的名称    thread.name = @"线程A";    //设置线程的优先级,注意线程优先级的取值范围为0.0~1.0之间,1.0表示线程的优先级最高,如果不设置该值,那么理想状态下默认为0.5    thread.threadPriority = 1.0;

(3)线程的状态(了解)//线程的各种状态:新建-就绪-运行-阻塞-死亡//常用的控制线程状态的方法[NSThread exit];//退出当前线程[NSThread sleepForTimeInterval:2.0];//阻塞线程[NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:2.0]];//阻塞线程//注意:线程死了不能复生

(4)线程安全    01 前提:多个线程访问同一块资源会发生数据安全问题    02 解决方案:加互斥锁    03 相关代码:@synchronized(self){}    04 专业术语-线程同步    05 原子和非原子属性(是否对setter方法加锁)(5)线程间通信-(void)touchesBegan:(nonnull NSSet*)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event

{

//    [self download2];

//开启一条子线程来下载图片

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

}

-(void)downloadImage

{

//1.确定要下载网络图片的url地址,一个url唯一对应着网络上的一个资源

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://p6.qhimg.com/t01d2954e2799c461ab.jpg"];

//2.根据url地址下载图片数据到本地(二进制数据

NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

//3.把下载到本地的二进制数据转换成图片

UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

//4.回到主线程刷新UI

//4.1 第一种方式

//    [self performSelectorOnMainThread:@selector(showImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];

//4.2 第二种方式

//    [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];

//4.3 第三种方式

[self.imageView performSelector:@selector(setImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];

}

(6)如何计算代码段的执行时间

//第一种方法

NSDate *start = [NSDate date];

//2.根据url地址下载图片数据到本地(二进制数据)

NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

NSDate *end = [NSDate date];

NSLog(@"第二步操作花费的时间为%f",[end timeIntervalSinceDate:start]);

//第二种方法

CFTimeInterval start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();

NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

CFTimeInterval end = CFAbsoluteTimeGetCurrent();

NSLog(@"第二步操作花费的时间为%f",end - start);

4.GCD

(1)GCD基本知识

01 两个核心概念-队列和任务

02 同步函数和异步函数

(2)GCD基本使用【重点】

01 异步函数+并发队列:开启多条线程,并发执行任务

02 异步函数+串行队列:开启一条线程,串行执行任务

03 同步函数+并发队列:不开线程,串行执行任务

04 同步函数+串行队列:不开线程,串行执行任务

05 异步函数+主队列:不开线程,在主线程中串行执行任务

06 同步函数+主队列:不开线程,串行执行任务(注意死锁发生)

07 注意同步函数和异步函数在执行顺序上面的差异

(3)GCD线程间通信

//0.获取一个全局的队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

//1.先开启一个线程,把下载图片的操作放在子线程中处理

dispatch_async(queue, ^{

//2.下载图片

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c3320b14bb3184c510fd8f9a185.jpg"];

NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

NSLog(@"下载操作所在的线程--%@",[NSThread currentThread]);

//3.回到主线程刷新UI

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

self.imageView.image = image;

//打印查看当前线程

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

});

});

(4)GCD其它常用函数

01 栅栏函数(控制任务的执行顺序)

dispatch_barrier_async(queue, ^{

NSLog(@"--dispatch_barrier_async-");

});

02 延迟执行(延迟·控制在哪个线程执行)

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

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

});

03 一次性代码(注意不能放到懒加载)

-(void)once

{

//整个程序运行过程中只会执行一次

//onceToken用来记录该部分的代码是否被执行过

static dispatch_once_t onceToken;

dispatch_once(&onceToken, ^{

NSLog(@"-----");

});

}

04 快速迭代(开多个线程并发完成迭代操作)

dispatch_apply(subpaths.count, queue, ^(size_t index) {

});

05 队列组(同栅栏函数)

//创建队列组

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

//队列组中的任务执行完毕之后,执行该函数

dispatch_group_notify(dispatch_group_t group,

dispatch_queue_t queue,

dispatch_block_t block);

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