iOS—多线程的基本概念及实现方式

第1天

1 基本概念

01 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。02 线程

    2-1 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。
    2-2 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。
03 多线程
    3-1 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。
    3-2 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。
    3-3 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
    3-4 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
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04 多线程在iOS开发中的应用
    4-1 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。
    4-2 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。
        2)和UI相关的刷新操作必须放到主线程中进行处理。
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05 iOS中多线程的实现方案
    5-1 pthread
        a.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
        b.使用语言:c语言
        c.使用频率:几乎不用
        d.线程生命周期:由程序员进行管理

    5-2 NSThread
        a.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
        b.使用语言:OC语言
        c.使用频率:偶尔使用
        d.线程生命周期:由程序员进行管理

    5-3 GCD
        a.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)
        b.使用语言:C语言
        c.使用频率:经常使用
        d.线程生命周期:自动管理

    5-4 NSOperation
        a.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
        b.使用语言:OC语言
        c.使用频率:经常使用
        d.线程生命周期:自动管理

2 pthread

说明:pthread的基本使用(需要包含头文件)
    //使用pthread创建线程对象
    pthread_t thread;
    NSString *name = @"wendingding";
    //使用pthread创建线程
    //第一个参数:线程对象地址
    //第二个参数:线程属性
    //第三个参数:指向函数的指针
    //第四个参数:传递给该函数的参数
    pthread_create(&thread, NULL, run, (__bridge void *)(name));

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
    //创建线程
    /*
     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"];
     //启动线程
    [thread start];

//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<UITouch *> *)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+:开启一条线程,串行执行任务
03 同步函数+并发队并发队列: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

//同步函数+串行队列:不会开线程,所有的任务串行执行
-(void)syncSerial
{
    //1.创建串行队列
     dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.download.queue",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    NSLog(@"---start-----");
    //2.使用同步函数添加任务到队列中
    dispatch_sync(queue, ^{
//        NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]);
   
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"3----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"4----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"+++++++++++++++");
    
}
//同步函数+并发队列:不会开线程,所有的任务串行执行
-(void)syncCoCurrent
{
    //1.创建并发队列
//    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.download.queue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    //全局并发队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    //2.使用同步函数添加任务到队列中
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download3----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download4----%@",[NSThread currentThread]);
    });
  

}
//异步函数+串行队列:会开启一条线程,所有任务是串行执行的
-(void)asyncSerial
{
    //1.创建队列--串行队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.download",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    //2.封装任务并且把任务添加到队列中
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"1-----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"2-----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"3-----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"4-----%@",[NSThread currentThread]);
    });
}
//异步函数+并发队列:会开启多条线程,队列中的任务是并发执行的
-(void)asyncConCurrent
{
    //1.创建队列--并发队列
    /*
     第一个参数:C语言的字符串 标签
     第二个参数:队列的类型
     DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT--并发
     DISPATCH_QUEUE_SERIAL---串行队列
     */
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.download.queue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    //2.异步函数
    /*
     第一个参数:队列
     第二个参数:封装任务的block
     */
    dispatch_async(queue, ^{
//        NSLog(@"1-----%@",[NSThread currentThread]);
        [self syncMain];
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"2-----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"3-----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"4-----%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

//异步函数+主队列:在主线程中执行,串行执行
-(void)asyncMain
{
    //1.获取主队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    NSLog(@"---start---asyncMain");
    //2.封装任务
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"3----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"4----%@",[NSThread currentThread]);
    });
     NSLog(@"++++++++++++++++++++++++");
}

//同步函数+主队列:死锁
-(void)syncMain
{
    NSLog(@"----syncMain-----");
    //1.获取主队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    //2.封装任务
    //同步函数:
        //1.在当前线程执行
        //2.马上执行
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download12----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download13----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download14----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"----end----");
}

(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)
    //栅栏函数:控制任务并发执行的顺序:并发队列+异步函数
    //注意点:并发队列不能使全局并发队列
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"--dispatch_barrier_async-");
    });

    02 延迟执行(延迟·控制在哪个线程执行)
 /*
     //NSTimer 延迟执行 2.0
     [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES];
     */
    
    /*
     [self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:3.0];
     */
    
    /*
     从现在开始的2秒钟之后开始调用
     GCD 计时单位 纳秒
     */
    //    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();//s=默认
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)),queue , ^{
        NSLog(@"---GCD--Timer---%@",[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)
 /*
     第一个参数:循环的次数
     第二个参数:队列
     第三个参数:block 在里面执行迭代任务  index:索引
     */
       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);

0.补充

使用Crearte函数创建的并发队列和全局并发队列的主要区别:
1.全局并发队列在整个应用程序中本身是默认存在的,并且对应有高优先级、默认优先级、低优先级和后台优先级一共四个并发队列,我们只是选择其中的一个直接拿来用。而Crearte函数是实打实的从头开始去创建一个队列。
2.在iOS6.0之前,在GCD中凡是使用了带Crearte和retain的函数在最后都需要做一次release操作。而主队列和全局并发队列不需要我们手动release。当然了,在iOS6.0之后GCD已经被纳入到了ARC的内存管理范畴中,即便是使用retain或者create函数创建的对象也不再需要开发人员手动释放,我们像对待普通OC对象一样对待GCD就OK。
3.在使用栅栏函数的时候,苹果官方明确规定栅栏函数只有在和使用create函数自己的创建的并发队列一起使用的时候才有效(没有给出具体原因)
4.其它区别涉及到XNU内核的系统级线程编程,不一一列举。
5.给出一些参考资料(可以自行研究):

GCDAPI:https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Performance/Reference/GCD_libdispatch_Ref/index.html#//apple_ref/c/func/dispatch_queue_create

Libdispatch版本源码:http://www.opensource.apple.com/source/libdispatch/libdispatch-187.5/

1.单例模式

  • 1.1 概念相关

(1)单例模式

在程序运行过程,一个类只有一个实例

(2)使用场合

在整个应用程序中,共享一份资源(这份资源只需要创建初始化1次)
  • 1.2 ARC实现单例

(1)步骤

01 在类的内部提供一个static修饰的全局变量
02 提供一个类方法,方便外界访问
03 重写+allocWithZone方法,保证永远都只为单例对象分配一次内存空间
04 严谨起见,重写-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法

(2)相关代码

//提供一个static修饰的全局变量,强引用着已经实例化的单例对象实例
static SPTools *_instance;

//类方法,返回一个单例对象
+(instancetype)shareTools
{
     //注意:这里建议使用self,而不是直接使用类名Tools(考虑继承)

    return [[self alloc]init];
}

//保证永远只分配一次存储空间
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    //使用GCD中的一次性代码
//    static dispatch_once_t onceToken;
//    dispatch_once(&onceToken, ^{
//        _instance = [super allocWithZone:zone];
//    });

    //使用加锁的方式,保证只分配一次存储空间
    @synchronized(self) {
        if (_instance == nil) {
            _instance = [super allocWithZone:zone];
        }
    }
    return _instance;
}
/*
1. mutableCopy 创建一个新的可变对象,并初始化为原对象的值,新对象的引用计数为 1;
2. copy 返回一个不可变对象。分两种情况:(1)若原对象是不可变对象,那么返回原对象,并将其引用计数加 1 ;(2)若原对象是可变对象,那么创建一个新的不可变对象,并初始化为原对象的值,新对象的引用计数为 1。
*/
//让代码更加的严谨
-(nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
//    return [[self class] allocWithZone:zone];
    return _instance;
}

-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
    return _instance;
}

  • 1.3 MRC实现单例

(1)实现步骤

01 在类的内部提供一个static修饰的全局变量
02 提供一个类方法,方便外界访问
03 重写+allocWithZone方法,保证永远都只为单例对象分配一次内存空间
04 严谨起见,重写-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法
05 重写release方法
06 重写retain方法
07 建议在retainCount方法中返回一个最大值

(2)配置MRC环境知识

01 注意ARC不是垃圾回收机制,是编译器特性
02 配置MRC环境:build setting ->搜索automatic ref->修改为NO

(3)相关代码

//提供一个static修饰的全局变量,强引用着已经实例化的单例对象实例
static SPTools *_instance;

//类方法,返回一个单例对象
+(instancetype)shareTools
{
     //注意:这里建议使用self,而不是直接使用类名Tools(考虑继承)

    return [[self alloc]init];
}

//保证永远只分配一次存储空间
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    //使用GCD中的一次性代码
//    static dispatch_once_t onceToken;
//    dispatch_once(&onceToken, ^{
//        _instance = [super allocWithZone:zone];
//    });

    //使用加锁的方式,保证只分配一次存储空间
    @synchronized(self) {
        if (_instance == nil) {
            _instance = [super allocWithZone:zone];
        }
    }
    return _instance;
}

//让代码更加的严谨
-(nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
//    return [[self class] allocWithZone:zone];
    return _instance;
}

-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
    return _instance;
}

//在MRC环境下,如果用户retain了一次,那么直接返回instance变量,不对引用计数器+1
//如果用户release了一次,那么什么都不做,因为单例模式在整个程序运行过程中都拥有且只有一份,程序退出之后被释放,所以不需要对引用计数器操作
-(oneway void)release
{
}

-(instancetype)retain
{
    return _instance;
}

//惯用法,有经验的程序员通过打印retainCount这个值可以猜到这是一个单例
-(NSUInteger)retainCount
{
    return MAXFLOAT;
}

  • 1.4 通用版本

(1)有意思的对话

01 问:写一份单例代码在ARC和MRC环境下都适用?
答:可以使用条件编译来判断当前项目环境是ARC还是MRC
02 问:条件编译的代码呢,么么哒?
//答:条件编译
#if __has_feature(objc_arc)
//如果是ARC,那么就执行这里的代码1
#else
//如果不是ARC,那么就执行代理的代码2
#endif
03 问:在项目里面往往需要实现很多的单例,比如下载、网络请求、音乐播放等等,弱弱的问一句单例可以用继承吗?
答:单例是不可以用继承的,如果想一次写就,四处使用,那么推荐亲使用带参数的宏定义啦!
04 问:宏定义怎么弄?
答:这个嘛~~回头看一眼我的代码咯,亲。

(2)使用带参数的宏完成通用版单例模式代码

01 注意条件编译的代码不能包含在宏定义里面
02 宏定义的代码只需要写一次就好,之后直接拖到项目中用就OK

//
//  Single.h
//  单例模式
//
//  Created by 1 on 15/11/2.
//  Copyright © 2015年 sp. All rights reserved.
//

#define SingleH(name) +(instancetype)share##name;

#if __has_feature(objc_arc)
//ARC
#define SingleM(name) static id _instance;\
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone\
{\
    static dispatch_once_t onceToken;\
    dispatch_once(&onceToken, ^{\
        _instance = [super allocWithZone:zone];\
    });\
    return _instance;\
}\
\
+(instancetype)share##name\
{\
    return [[self alloc]init];\
}\
\
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone\
{\
    return _instance;\
}\
\
-(id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone\
{\
    return _instance;\
}

#else
//mrc
#define SingleM(name) static id _instance;\
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone\
{\
static dispatch_once_t onceToken;\
dispatch_once(&onceToken, ^{\
_instance = [super allocWithZone:zone];\
});\
return _instance;\
}\
\
+(instancetype)share##name\
{\
return [[self alloc]init];\
}\
\
-(id)copyWithZone:(NSZone *)zone\
{\
return _instance;\
}\
\
-(id)mutableCopyWithZone:(NSZone *)zone\
{\
return _instance;\
}\
-(oneway void)release\
{\
}\
\
-(instancetype)retain\
{\
    return _instance;\
}\
\
-(NSUInteger)retainCount\
{\
    return MAXFLOAT;\
}

#endif

使用案例

1.
#import <Foundation/Foundation.h>
  #include "Single.h"
  @interface fileTool : NSObject
  SingleH(fileTool)
  @end
 下面是.m文件
  @implementation fileTool

  SingleM(fileTool)
  @end

2.
#import <Foundation/Foundation.h>
#import "Single.h"
@interface Tool : NSObject<NSCopying,NSMutableCopying>
SingleH(Tool)
@end
下面是.m文件
@implementation Tool
SingleM(Tool)

@end

2.NSOperation

  • 2.1 NSOperation基本使用

(1)相关概念

01 NSOperation是对GCD的包装
02 两个核心概念【队列+操作】

(2)基本使用

01 NSOperation本身是抽象类,只能只有它的子类
02 三个子类分别是:NSBlockOperation、NSInvocationOperation以及自定义继承自NSOperation的类
03 NSOperation和NSOperationQueue结合使用实现多线程并发

(3)相关代码

//  01 NSInvocationOperation
    //1.封装操作
    /*
     第一个参数:目标对象
     第二个参数:该操作要调用的方法,最多接受一个参数
     第三个参数:调用方法传递的参数,如果方法不接受参数,那么该值传nil
     */
    NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]
                                        initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];

    //2.启动操作
    [operation start];
-------------------------------------------------
    //  02 NSBlockOperation
    //1.封装操作
    /*
     NSBlockOperation提供了一个类方法,在该类方法中封装操作
     */
    NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        //在主线程中执行
        NSLog(@"---download1--%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    //2.追加操作,追加的操作在子线程中执行
    [operation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"---download2--%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    [operation addExecutionBlock:^{
         NSLog(@"---download3--%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    //3.启动执行操作
    [operation start];

----------------------------------------------
// 03 自定义NSOperation
    //如何封装操作?
    //自定义的NSOperation,通过重写内部的main方法实现封装操作
    -(void)main
    {
        NSLog(@"--main--%@",[NSThread currentThread]);
    }

    //如何使用?
    //1.实例化一个自定义操作对象
    XMGOperation *op = [[XMGOperation alloc]init];

    //2.执行操作
    [op start];
  • 2.2 NSOperationQueue基本使用

(1)NSOperation中的两种队列

01 主队列 通过mainQueue获得,凡是放到主队列中的任务都将在主线程执行
02 非主队列 直接alloc init出来的队列。非主队列同时具备了并发和串行的功能,通过设置最大并发数属性来控制任务是并发执行还是串行执行

(2)相关代码

//自定义NSOperation
-(void)customOperation
{
    //1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.封装操作
    //好处:1.信息隐蔽
    //2.代码复用

    Operation *op1 = [[XMGOperation alloc]init];
    Operation *op2 = [[XMGOperation alloc]init];

    //3.添加操作到队列中
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
}

//NSBlockOperation
- (void)block
{
    //1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.封装操作
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]);

    }];

    [op2 addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"3----%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    [op2 addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"4----%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    //3.添加操作到队列中
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];

    //补充:简便方法
    [queue addOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"5----%@",[NSThread currentThread]);
    }];

}

//NSInvocationOperation
- (void)invocation
{
    /*
     GCD中的队列:
     串行队列:自己创建的,主队列
     并发队列:自己创建的,全局并发队列

     NSOperationQueue
     主队列:[NSOperationQueue mainqueue];凡事放在主队列中的操作都在主线程中执行
     非主队列:[[NSOperationQueue alloc]init],并发和串行,默认是并发执行的
     */

    //1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.封装操作
    NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download1) object:nil];

    NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download2) object:nil];


    NSInvocationOperation *op3 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download3) object:nil];


    //3.把封装好的操作添加到队列中
    [queue addOperation:op1];//[op1 start]
    [queue addOperation:op2];
    [queue addOperation:op3];
}

  • 2.3 NSOperation其它用法

(1)设置最大并发数【控制任务并发和串行】

//1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.设置最大并发数
    //注意点:该属性需要在任务添加到队列中之前进行设置
    //该属性控制队列是串行执行还是并发执行
    //如果最大并发数等于1,那么该队列是串行的,如果大于1那么是并行的
    //系统的最大并发数有个默认的值,为-1,如果该属性设置为0,那么不会执行任何任务
    queue.maxConcurrentOperationCount = 2;

(2)暂停和恢复以及取消

    //设置暂停和恢复
    //suspended设置为YES表示暂停,suspended设置为NO表示恢复
    //暂停表示不继续执行队列中的下一个任务,暂停操作是可以恢复的
    if (self.queue.isSuspended) {
        self.queue.suspended = NO;
    }else
    {
        self.queue.suspended = YES;
    }

    //取消队列里面的所有操作
    //取消之后,当前正在执行的操作的下一个操作将不再执行,而且永远都不在执行,就像后面的所有任务都从队列里面移除了一样
    //取消操作是不可以恢复的
    [self.queue cancelAllOperations];

---------自定义NSOperation取消操作--------------------------
-(void)main
{
    //耗时操作1
    for (int i = 0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"任务1-%d--%@",i,[NSThread currentThread]);
    }
    NSLog(@"+++++++++++++++++++++++++++++++++");

    //苹果官方建议,每当执行完一次耗时操作之后,就查看一下当前队列是否为取消状态,如果是,那么就直接退出
    //好处是可以提高程序的性能
    if (self.isCancelled) {
        return;
    }

    //耗时操作2
    for (int i = 0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"任务1-%d--%@",i,[NSThread currentThread]);
    }

    NSLog(@"+++++++++++++++++++++++++++++++++");
}
  • 2.4 NSOperation实现线程间通信

(1)开子线程下载图片

 //1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.使用简便方法封装操作并添加到队列中
    [queue addOperationWithBlock:^{

        //3.在该block中下载图片
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://news.51sheyuan.com/uploads/allimg/111001/133442IB-2.jpg"];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
        NSLog(@"下载图片操作--%@",[NSThread currentThread]);

        //4.回到主线程刷新UI
        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
            self.imageView.image = image;
            NSLog(@"刷新UI操作---%@",[NSThread currentThread]);
        }];
    }];

(2)下载多张图片合成综合案例(设置操作依赖)

//02 综合案例
- (void)download2
{
    NSLog(@"----");
    //1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.封装操作下载图片1
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

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

        //拿到图片数据
        self.image1 = [UIImage imageWithData:data];
    }];


    //3.封装操作下载图片2
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://pic.58pic.com/58pic/13/87/82/27Q58PICYje_1024.jpg"];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

        //拿到图片数据
        self.image2 = [UIImage imageWithData:data];
    }];

    //4.合成图片
    NSBlockOperation *combine = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        //4.1 开启图形上下文
        UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200));

        //4.2 画image1
        [self.image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 200, 100)];

        //4.3 画image2
        [self.image2 drawInRect:CGRectMake(0, 100, 200, 100)];

        //4.4 根据图形上下文拿到图片数据
        UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
//        NSLog(@"%@",image);

        //4.5 关闭图形上下文
        UIGraphicsEndImageContext();

        //7.回到主线程刷新UI
        [[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{
            self.imageView.image = image;
            NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);
        }];

    }];

    //5.设置操作依赖
    [combine addDependency:op1];
    [combine addDependency:op2];

    //6.添加操作到队列中执行
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
    [queue addOperation:combine];
    }

3.多图下载综合示例程序

(1)涉及知识点

     01 字典转模型
     02 存储数据到沙盒,从沙盒中加载数据
     03 占位图片的设置(cell的刷新问题)
     04 如何进行内存缓存(使用NSDictionary)
     05 在程序开发过程中的一些容错处理
     06 如何刷新tableView的指定行(解决数据错乱问题)
     07 NSOperation以及线程间通信相关知识

4.第三方框架

(1)SDWebImage基本使用

    01 设置imageView的图片
    [cell.imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:app.icon] placeholderImage:[UIImage imageNamed:@"placehoder"]];

    02 设置图片并计算下载进度
       //下载并设置图片
    /*
     第一个参数:要下载图片的url地址
     第二个参数:设置该imageView的占位图片
     第三个参数:传一个枚举值,告诉程序你下载图片的策略是什么
     第一个block块:获取当前图片数据的下载进度
         receivedSize:已经下载完成的数据大小
         expectedSize:该文件的数据总大小
     第二个block块:当图片下载完成之后执行该block中的代码
         image:下载得到的图片数据
         error:下载出现的错误信息
         SDImageCacheType:图片的缓存策略(不缓存,内存缓存,沙盒缓存)
         imageURL:下载的图片的url地址
     */
    [cell.imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:app.icon] placeholderImage:[UIImage imageNamed:@"placehoder"] options:SDWebImageRetryFailed progress:^(NSInteger receivedSize, NSInteger expectedSize) {

        //计算当前图片的下载进度
        NSLog(@"%.2f",1.0 *receivedSize / expectedSize);

    } completed:^(UIImage *image, NSError *error, SDImageCacheType cacheType, NSURL *imageURL) {

    }];

    03 系统级内存警告如何处理(面试)
    //取消当前正在进行的所有下载操作
    [[SDWebImageManager sharedManager] cancelAll];

    //清除缓存数据(面试)
    //cleanDisk:删除过期的文件数据,计算当前未过期的已经下载的文件数据的大小,如果发现该数据大小大于我们设置的最大缓存数据大小,那么程序内部会按照按文件数据缓存的时间从远到近删除,知道小于最大缓存数据为止。

    //clearMemory:直接删除文件,重新创建新的文件夹
    //[[SDWebImageManager sharedManager].imageCache cleanDisk];
    [[SDWebImageManager sharedManager].imageCache clearMemory];

    04 SDWebImage默认的缓存时间是1周
    05 如何播放gif图片
    /*
    5-1 把用户传入的gif图片->NSData
    5-2 根据该Data创建一个图片数据源(NSData->CFImageSourceRef)
    5-3 计算该数据源中一共有多少帧,把每一帧数据取出来放到图片数组中
    5-4 根据得到的数组+计算的动画时间-》可动画的image
    [UIImage animatedImageWithImages:images duration:duration];
    */

    06 如何判断当前图片类型

    07.SDWebImage相关知识点补充
       01.SDWebImage接收到内存警告的时候如何处理?采用监听系统警告通知的方式处理,接收到警告后清空缓存
       02.SDWebImage队列最大并发数为6
       03.SDWebImage内部设置下载图片超时时间为15m
       04.SDWebImage图片下载操作使用了NSURLConnection类发送网络请求实现
       05.SDWebImage内部使用NSCache类来进行缓存处理
       06.SDWebImage内部如何判断图片类型?判断该图片二进制数据的第一个字节
       07.SDWebImage做沙盒缓存时图片的命名机制是拿到图片的URL后直接对URL进行MD5加密


1-2.png

(2)SDWebImage内部结构

Snip20160229_3.png

NSCache知识点补充

 01.NSCache是专门用来进行缓存处理的,
 02.NSCache简单介绍:
    2-1 NSCache是苹果官方提供的缓存类,具体使用和NSDictionary类似,在AFN和SDWebImage框架中被使用来管理缓存
    2-2 苹果官方解释NSCache在系统内存很低时,会自动释放对象(但模拟器演示不会释放)
        建议:接收到内存警告时主动调用removeAllObject方法释放对象
    2-3 NSCache是线程安全的,在多线程操作中,不需要对NSCache加锁
    2-4 NSCache的Key只是对对象进行Strong引用,不是拷贝

 03 属性介绍:
    name:名称
    delegete:设置代理
    totalCostLimit:缓存空间的最大总成本,超出上限会自动回收对象。默认值为0,表示没有限制
    countLimit:能够缓存的对象的最大数量。默认值为0,表示没有限制
    evictsObjectsWithDiscardedContent:标识缓存是否回收废弃的内容

 04 方法介绍
- (void)setObject:(ObjectType)obj forKey:(KeyType)key;//在缓存中设置指定键名对应的值,0成本
- (void)setObject:(ObjectType)obj forKey:(KeyType)key cost:(NSUInteger)g;//在缓存中设置指定键名对应的值,并且指定该键值对的成本,用于计算记录在缓存中的所有对象的总成本,出现内存警告或者超出缓存总成本上限的时候,缓存会开启一个回收过程,删除部分元素
- (void)removeObjectForKey:(KeyType)key;//删除缓存中指定键名的对象
- (void)removeAllObjects;//删除缓存中所有的对象

05应用场景
1.
/** 内存缓存 */
  @property (nonatomic, strong) NSCache *images;
2.
-(NSCache *)images
{
    if (_images == nil) {
        _images = [[NSCache alloc]init];

        //设置最多可以缓存多少个数据
        _images.countLimit = 2;
    }
    return _images;
}
3.从内存缓存中取出图片
    UIImage *image = [self.images objectForKey:appM.icon];
4.将图片存入到内存huan

[self.images setObject:image forKey:appM.icon];
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