线程

前言

提到线程，那就不得不提CPU，现代的CPU有一个很重要的特性，就是时间片，每一个获得CPU的任务只能运行一个时间片规定的时间。

其实线程对操作系统来说就是一段代码以及运行时数据。操作系统会为每个线程保存相关的数据，当接收到来自CPU的时间片中断事件时，就会按一定规则从这些线程中选择一个，恢复它的运行时数据，这样CPU就可以继续执行这个线程了。

也就是其实就单核CUP而言，并没有办法实现真正意义上的并发执行，只是CPU快速地在多条线程之间调度，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。并且就单核CPU而言多线程可以解决线程阻塞的问题，但是其本身运行效率并没有提高，多CPU的并行运算才真正解决了运行效率问题。

系统中正在运行的每一个应用程序都是一个进程，每个进程系统都会分配给它独立的内存运行。也就是说，在iOS系统中中，每一个应用都是一个进程。

一个进程的所有任务都在线程中进行，因此每个进程至少要有一个线程，也就是主线程。那多线程其实就是一个进程开启多条线程，让所有任务并发执行。

多线程在一定意义上实现了进程内的资源共享，以及效率的提升。同时，在一定程度上相对独立，它是程序执行流的最小单元，是进程中的一个实体，是执行程序最基本的单元，有自己栈和寄存器。

上面这些你是不是都知道，但是我偏要说，哦呵呵。既然我们聊线程，那我们就先从线程开刀。

Pthreads && NSThread

先来看与线程有最直接关系的一套C的API：

Pthreads

POSIX线程（POSIX threads），简称Pthreads，是线程的POSIX标准。该标准定义了创建和操纵线程的一整套API。在类Unix操作系统（Unix、Linux、Mac OS X等）中，都使用Pthreads作为操作系统的线程。

高大上有木有，跨平台有木有，你没用过有木有！下面我们来看一下这个看似牛逼但真的基本用不到的Pthreads是怎么用的：

不如我们来用Pthreads创建一个线程去执行一个任务：

记得引入头文件`#import "pthread.h"`

-(void)pthreadsDoTask{

/*

pthread_t：线程指针

pthread_attr_t：线程属性

pthread_mutex_t：互斥对象

pthread_mutexattr_t：互斥属性对象

pthread_cond_t：条件变量

pthread_condattr_t：条件属性对象

pthread_key_t：线程数据键

pthread_rwlock_t：读写锁

//

pthread_create()：创建一个线程

pthread_exit()：终止当前线程

pthread_cancel()：中断另外一个线程的运行

pthread_join()：阻塞当前的线程，直到另外一个线程运行结束

pthread_attr_init()：初始化线程的属性

pthread_attr_setdetachstate()：设置脱离状态的属性（决定这个线程在终止时是否可以被结合）

pthread_attr_getdetachstate()：获取脱离状态的属性

pthread_attr_destroy()：删除线程的属性

pthread_kill()：向线程发送一个信号

pthread_equal(): 对两个线程的线程标识号进行比较

pthread_detach(): 分离线程

pthread_self(): 查询线程自身线程标识号

//

*创建线程

int pthread_create(pthread_t _Nullable * _Nonnull __restrict, //指向新建线程标识符的指针

const pthread_attr_t * _Nullable __restrict,  //设置线程属性。默认值NULL。

void * _Nullable (* _Nonnull)(void * _Nullable),  //该线程运行函数的地址

void * _Nullable __restrict);  //运行函数所需的参数

*返回值：

*若线程创建成功，则返回0

*若线程创建失败，则返回出错编号

*/

//

pthread_t thread = NULL;

NSString *params = @"Hello World";

int result = pthread_create(&thread, NULL, threadTask, (__bridge void *)(params));

result == 0 ? NSLog(@"creat thread success") : NSLog(@"creat thread failure");

//设置子线程的状态设置为detached,则该线程运行结束后会自动释放所有资源

pthread_detach(thread);

}

void *threadTask(void *params) {

NSLog(@"%@ - %@", [NSThread currentThread], (__bridge NSString *)(params));

returnNULL;

}

输出结果：

1、ThreadDemo[1197:143578] creat thread success

2、ThreadDemo[1197:143649] {number = 3, name = (null)} - Hello World

从打印结果来看，该任务是在新开辟的线程中执行的，但是感觉用起来超不友好，很多东西需要自己管理，单单是任务队列以及线程生命周期的管理就够你头疼的，那你写出的代码还能是艺术么！其实之所以抛弃这套API很少用，是因为我们有更好的选择：NSThread。

NSThread

哎呀，它面向对象，再去看看苹果提供的API，对比一下Pthreads，简单明了，人生仿佛又充满了阳光和希望，我们先来一看一下系统提供给我们的API自然就知道怎么用了，来来来，我给你注释一下啊：

@interface NSThread : NSObject

//当前线程

@property (class, readonly, strong) NSThread *currentThread;

//使用类方法创建线程执行任务

+ (void)detachNewThreadWithBlock:(void (^)(void))block API_AVAILABLE(macosx(10.12), ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));

+ (void)detachNewThreadSelector:(SEL)selector toTarget:(id)target withObject:(nullable id)argument;

//判断当前是否为多线程

+ (BOOL)isMultiThreaded;

//指定线程的线程参数，例如设置当前线程的断言处理器。

@property (readonly, retain) NSMutableDictionary *threadDictionary;

//当前线程暂停到某个时间

+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;

//当前线程暂停一段时间

+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;

//退出当前线程

+ (void)exit;

//当前线程优先级

+ (double)threadPriority;

//设置当前线程优先级

+ (BOOL)setThreadPriority:(double)p;

//指定线程对象优先级 0.0～1.0，默认值为0.5

@property double threadPriority NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);

//服务质量

@property NSQualityOfService qualityOfService NS_AVAILABLE(10_10, 8_0);

//线程名称

@property (nullable, copy) NSString *name NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

//栈区大小

@property NSUInteger stackSize NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

//是否为主线程

@property (class, readonly) BOOL isMainThread NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

//获取主线程

@property (class, readonly, strong) NSThread *mainThread NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

//初始化

- (instancetype)init NS_AVAILABLE(10_5, 2_0) NS_DESIGNATED_INITIALIZER;

//实例方法初始化，需要再调用start方法

- (instancetype)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(nullable id)argument NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

- (instancetype)initWithBlock:(void (^)(void))block API_AVAILABLE(macosx(10.12), ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));

//线程状态，正在执行

@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

//线程状态，正在完成

@property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

//线程状态，已经取消

@property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

//取消，仅仅改变线程状态，并不能像exist一样真正的终止线程

- (void)cancel NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

//开始

- (void)start NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

//线程需要执行的代码，一般写子类的时候会用到

- (void)main NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

@end

另外，还有一个NSObject的分类，瞅一眼：

@interface NSObject (NSThreadPerformAdditions)

//隐式的创建并启动线程，并在指定的线程（主线程或子线程）上执行方法。

- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait modes:(nullable NSArray *)array;

- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait modes:(nullable NSArray *)array NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

- (void)performSelectorInBackground:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)arg NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

@end

上面的介绍您还满意吗？小的帮您下载一张图片，您瞧好：

-(void)creatBigImageView{

self.bigImageView = [[UIImageView alloc] initWithFrame:self.view.bounds];

[self.view addSubview:_bigImageView];

UIButton *startButton = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeSystem];

startButton.frame = CGRectMake(0, 0, self.view.frame.size.width / 2, 50);

startButton.backgroundColor = [UIColor grayColor];

[startButton setTitle:@"开始加载" forState:UIControlStateNormal];

[startButton addTarget:self action:@selector(loadImage) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];

[self.view addSubview:startButton];

UIButton *jamButton = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeSystem];

jamButton.frame = CGRectMake(self.view.frame.size.width / 2, 0, self.view.frame.size.width / 2, 50);

jamButton.backgroundColor = [UIColor grayColor];

[jamButton setTitle:@"阻塞测试" forState:UIControlStateNormal];

[jamButton addTarget:self action:@selector(jamTest) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];

[self.view addSubview:jamButton];

}

-(void)jamTest{

UIAlertView *alertView = [[UIAlertView alloc] initWithTitle:@"线程阻塞" message:@"" delegate:nil cancelButtonTitle:@"好" otherButtonTitles:nil, nil];

[alertView show];

}

-(void)loadImage{

NSURL *imageUrl = [NSURL URLWithString:@"http://img5.duitang.com/uploads/item/201206/06/20120606174422_LZSeE.thumb.700_0.jpeg"];

NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:imageUrl];

[self updateImageData:imageData];

}

-(void)updateImageData:(NSData*)imageData{

UIImage *image = [UIImage imageWithData:imageData];

self.bigImageView.image = image;

}

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