iOS多線程記錄

一.概述


1.基本概念

同步與異步的概念
  • 同步 必須等待當(dāng)前語句執(zhí)行完畢,才可以執(zhí)行下一個語句。
  • 異步 不用等待當(dāng)前語句執(zhí)行完畢,就可以執(zhí)行下一個語句。
進(jìn)程與線程的概念
  • 進(jìn)程
    • 概念:系統(tǒng)中正在運(yùn)行的應(yīng)用程序。
    • 特點(diǎn):每個進(jìn)程都運(yùn)行在其專用且受保護(hù)的內(nèi)存空間,不同的進(jìn)程之間相互獨(dú)立,互不干擾。
  • 線程
    • 概念:一個進(jìn)程要想執(zhí)行任務(wù),必須得有線程 (每一個進(jìn)程至少要有一條線程) 線程是進(jìn)程的基本執(zhí)行單元,一個進(jìn)程的所有任務(wù)都是在線程中執(zhí)行的。
    • 特點(diǎn):一條線程在執(zhí)行任務(wù)的時候是串行(按順序執(zhí)行)的。如果要讓一條線程執(zhí)行多個任務(wù),那么只能一個一個地按順序執(zhí)行這些任務(wù)。也就是說,在同一時間,一條線程只能執(zhí)行一個任務(wù)
多線程的概念與原理
  • 概念:1個進(jìn)程可以開啟多條線程,多條線程可以并發(fā)(同時)執(zhí)行不同的任務(wù)。
  • 原理:同一時間,CPU只能處理一條線程,即只有一條線程在工作多線程同時執(zhí)行,其實(shí)是CPU快速地在多條線程之間進(jìn)行切換。如果CPU調(diào)度線程的速度足夠快,就會造成多線程并發(fā)執(zhí)行的”假象”。
多線程的優(yōu)缺點(diǎn)
  • 優(yōu)點(diǎn)

    1. 能適當(dāng)提高程序的執(zhí)行效率。
    2. 能適當(dāng)提高資源的利用率(CPU、內(nèi)存利用率)
  • 缺點(diǎn)

    1. 開啟線程需要占用一定的內(nèi)存空間(默認(rèn)情況下,每一條線程都占用512KB),如果開啟大量的線程,會占用大量的內(nèi)存空間,從而降低程序的性能。
    2. 線程越多,CPU在調(diào)度線程上的開銷就越大。
    3. 線程越多,程序設(shè)計就會更復(fù)雜:比如 線程間通訊、多線程的數(shù)據(jù)共享等。
總結(jié)

????實(shí)際上,使用多線程,由于會開線程,必然就會消耗性能,但是卻可以提高用戶體驗。所以,綜合考慮,在保證良好的用戶體驗的前提下,可以適當(dāng)?shù)亻_線程,一般開3-6條。

????在iOS中每個進(jìn)程啟動后都會建立一個主線程(UI線程),這個線程是其他線程的父線程。由于在iOS中除了主線程,其他子線程是獨(dú)立于Cocoa Touch的,所以只有主線程可以更新UI界面。iOS中多線程使用并不復(fù)雜,關(guān)鍵是如何控制好各個線程的執(zhí)行順序、處理好資源競爭問題。

??接下來就介紹一下iOS常見的幾種多線程實(shí)現(xiàn)方式:
iOS常見多線程方案

二.iOS常見多線程使用方法


1. Pthreads

pthread 是一套通用的多線程的 API,可以在Unix / Linux / Windows 等系統(tǒng)跨平臺使用,使用 C 語言編寫,需要程序員自己管理線程的生命周期,使用難度較大,我們在 iOS 開發(fā)中幾乎不使用 pthread,但是還是來可以了解一下的。

1.1 使用方法

  1. 首先要包含頭文件#import <pthread.h>
  2. 其次要創(chuàng)建線程,并開啟線程執(zhí)行任務(wù)
// 1. 創(chuàng)建線程: 定義一個pthread_t類型變量
pthread_t thread;

// 2. 開啟線程: 執(zhí)行任務(wù)
/*
    第一個參數(shù)&thread是線程對象,指向線程標(biāo)識符的指針
    第二個是線程屬性,可賦值NULL
    第三個run表示指向函數(shù)的指針(run對應(yīng)函數(shù)里是需要在新線程中執(zhí)行的任務(wù))
    第四個是運(yùn)行函數(shù)的參數(shù),可賦值NULL
*/
pthread_create(&thread, NULL, run, NULL);

// 3. 設(shè)置子線程的狀態(tài)設(shè)置為 detached,該線程運(yùn)行結(jié)束后會自動釋放所有資源
pthread_detach(thread);

void * run(void *param)    // 新線程調(diào)用方法,里邊為需要執(zhí)行的任務(wù)
{
    NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);

    return NULL;
}   

1.2 pthread其它方法

* pthread_create() 創(chuàng)建一個線程
* pthread_exit() 終止當(dāng)前線程
* pthread_cancel() 中斷另外一個線程的運(yùn)行
* pthread_join() 阻塞當(dāng)前的線程,直到另外一個線程運(yùn)行結(jié)束
* pthread_attr_init() 初始化線程的屬性
* pthread_attr_setdetachstate() 設(shè)置脫離狀態(tài)的屬性(決定這個線程在終止時是否可以被結(jié)合)
* pthread_attr_getdetachstate() 獲取脫離狀態(tài)的屬性
* pthread_attr_destroy() 刪除線程的屬性
* pthread_kill() 向指定的線程發(fā)送信號

2. NSThread

NSThread 是蘋果官方提供的,使用起來比 pthread 更加面向?qū)ο?,簡單易用,可以直接操作線程對象。不過也需要需要程序員自己管理線程的生命周期(主要是創(chuàng)建),我們在開發(fā)的過程中偶爾使用NSThread。比如我們會經(jīng)常調(diào)用[NSThread currentThread]來顯示當(dāng)前的進(jìn)程信息。

2.1 介紹

  • 基于thread封裝,添加面向?qū)ο蟾拍睿阅茌^差,偏向底層
  • 相對于GCD和NSOperation來說是較輕量級的線程開發(fā)
  • 使用比較簡單,但是需要手動管理創(chuàng)建線程的生命周期、同步、異步、加鎖等問題

2.2 線程初始化方法

  • 先創(chuàng)建線程,再啟動線程
// 1. 創(chuàng)建線程
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
// 2. 啟動線程
[thread start];    // 線程一啟動,就會在線程thread中執(zhí)行self的run方法

// 新線程調(diào)用方法,里邊為需要執(zhí)行的任務(wù)
- (void)run {
     NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
}
  • 創(chuàng)建線程后自動啟動線程
// 1. 創(chuàng)建線程后自動啟動線程
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];

// 新線程調(diào)用方法,里邊為需要執(zhí)行的任務(wù)
- (void)run {
     NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
}
  • 隱式創(chuàng)建并啟動線程
// 1. 隱式創(chuàng)建并啟動線程
[self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];

// 新線程調(diào)用方法,里邊為需要執(zhí)行的任務(wù)
- (void)run {
     NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
}

2.3 線程其它方法

// 獲得主線程
+ (NSThread *)mainThread;    

// 判斷是否為主線程(對象方法)
- (BOOL)isMainThread;

// 判斷是否為主線程(類方法)
+ (BOOL)isMainThread;    

// 獲得當(dāng)前線程
NSThread *current = [NSThread currentThread];

// 線程的名字——setter方法
- (void)setName:(NSString *)n;    

// 線程的名字——getter方法
- (NSString *)name;  

2.4 線程狀態(tài)控制方法

// - 啟動線程的方法
- (void)start;
// 線程進(jìn)入就緒狀態(tài) -> 運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)線程任務(wù)執(zhí)行完畢,自動進(jìn)入死亡狀態(tài)

// - 阻塞(暫停)線程方法
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;
// 線程進(jìn)入阻塞狀態(tài)

// - 強(qiáng)制停止線程
+ (void)exit;
// 線程進(jìn)入死亡狀態(tài)

2.5 NSThread線程之間的通信

// 在主線程上執(zhí)行操作
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait modes:(NSArray<NSString *> *)array;
  // equivalent to the first method with kCFRunLoopCommonModes

// 在指定線程上執(zhí)行操作
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait modes:(NSArray *)array NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

// 在當(dāng)前線程上執(zhí)行操作,調(diào)用 NSObject 的 performSelector:相關(guān)方法
- (id)performSelector:(SEL)aSelector;
- (id)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)object;
- (id)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)object1 withObject:(id)object2;

2.6 線程安全

線程安全解決方案:可以給線程加鎖,在一個線程執(zhí)行該操作的時候,不允許其他線程進(jìn)行操作。iOS 實(shí)現(xiàn)線程加鎖有很多種方式。@synchronized、 NSLock、NSRecursiveLock、NSCondition、NSConditionLock、pthread_mutex、dispatch_semaphore、OSSpinLock、atomic(property) set/ge等等各種方式。

2.7 線程的狀態(tài)轉(zhuǎn)換

  • 如果CPU現(xiàn)在調(diào)度當(dāng)前線程對象,則當(dāng)前線程對象進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài),如果CPU調(diào)度其他線程對象,則當(dāng)前線程對象回到就緒狀態(tài)。
  • 如果CPU在運(yùn)行當(dāng)前線程對象的時候調(diào)用了sleep方法\等待同步鎖,則當(dāng)前線程對象就進(jìn)入了阻塞狀態(tài),等到sleep到時\得到同步鎖,則回到就緒狀態(tài)。
  • 如果CPU在運(yùn)行當(dāng)前線程對象的時候線程任務(wù)執(zhí)行完畢\異常強(qiáng)制退出,則當(dāng)前線程對象進(jìn)入死亡狀態(tài)。
狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

3.GCD

3.1 GCD的優(yōu)點(diǎn)

  • GCD 可用于多核的并行運(yùn)算
  • GCD 會自動利用更多的 CPU 內(nèi)核(比如雙核、四核)
  • GCD 會自動管理線程的生命周期(創(chuàng)建線程、調(diào)度任務(wù)、銷毀線程)
  • 程序員只需要告訴 GCD 想要執(zhí)行什么任務(wù),不需要編寫任何線程管理代碼

3.2 GCD核心概念——任務(wù)和隊列

任務(wù):就是執(zhí)行操作的意思,換句話說就是你在線程中執(zhí)行的那段代碼。在 GCD 中是放在 block 中的。執(zhí)行任務(wù)有兩種方式:同步執(zhí)行(sync)和異步執(zhí)行(async)。兩者的主要區(qū)別是:是否等待隊列的任務(wù)執(zhí)行結(jié)束,以及是否具備開啟新線程的能力。

  • 同步執(zhí)行(sync)
    • 同步添加任務(wù)到指定的隊列中,在添加的任務(wù)執(zhí)行結(jié)束之前,會一直等待,直到隊列里面的任務(wù)完成之后再繼續(xù)執(zhí)行。
    • 只能在當(dāng)前線程中執(zhí)行任務(wù),不具備開啟新線程的能力。
  • 異步執(zhí)行(async)
    • 異步添加任務(wù)到指定的隊列中,它不會做任何等待,可以繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。
    • 可以在新的線程中執(zhí)行任務(wù),具備開啟新線程的能力。

隊列:這里的隊列指執(zhí)行任務(wù)的等待隊列,即用來存放任務(wù)的隊列。隊列是一種特殊的線性表,采用 FIFO(先進(jìn)先出)的原則,即新任務(wù)總是被插入到隊列的末尾,而讀取任務(wù)的時候總是從隊列的頭部開始讀取。每讀取一個任務(wù),則從隊列中釋放一個任務(wù)。

在 GCD 中有兩種隊列:串行隊列和并發(fā)隊列。兩者都符合 FIFO(先進(jìn)先出)的原則。兩者的主要區(qū)別是:執(zhí)行順序不同,以及開啟線程數(shù)不同

  • 串行隊列(Serial Dispatch Queue)

    • 每次只有一個任務(wù)被執(zhí)行。讓任務(wù)一個接著一個地執(zhí)行。(只開啟一個線程,一個任務(wù)執(zhí)行完畢后,再執(zhí)行下一個任務(wù))
  • 并發(fā)隊列(Concurrent Dispatch Queue)

    • 可以讓多個任務(wù)并發(fā)(同時)執(zhí)行。(可以開啟多個線程,并且同時執(zhí)行任務(wù))

并發(fā)隊列 的并發(fā)功能只有在異步(dispatch_async)函數(shù)下才有效。

3.3 GCD的使用步驟

  1. 創(chuàng)建一個隊列(串行隊列或并發(fā)隊列)
  2. 將任務(wù)追加到任務(wù)的等待隊列中,然后系統(tǒng)就會根據(jù)任務(wù)類型執(zhí)行任務(wù)(同步執(zhí)行或異步執(zhí)行)

1.隊列的創(chuàng)建方法/獲取方法

  • 可以使用dispatch_queue_create來創(chuàng)建隊列,需要傳入兩個參數(shù),第一個參數(shù)表示隊列的唯一標(biāo)識符,用于 DEBUG,可為空,Dispatch Queue 的名稱推薦使用應(yīng)用程序 ID 這種逆序全程域名;第二個參數(shù)用來識別是串行隊列還是并發(fā)隊列。DISPATCH_QUEUE_SERIAL 表示串行隊列,DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示并發(fā)隊列。
// 串行隊列的創(chuàng)建方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

// 并發(fā)隊列的創(chuàng)建方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
  • 對于串行隊列,GCD 提供了的一種特殊的串行隊列:主隊列(Main Dispatch Queue)。
    • 所有放在主隊列中的任務(wù),都會放到主線程中執(zhí)行。
    • 可使用dispatch_get_main_queue()獲得主隊列。
// 主隊列的獲取方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
  • 對于并發(fā)隊列,GCD 默認(rèn)提供了全局并發(fā)隊列(Global Dispatch Queue)。
    • 可以使用dispatch_get_global_queue來獲取。需要傳入兩個參數(shù)。第一個參數(shù)表示隊列優(yōu)先級,一般用DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT。第二個參數(shù)暫時沒用,用0即可。
// 全局并發(fā)隊列的獲取方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

全局并發(fā)隊列與并發(fā)隊列的區(qū)別:

  1. 全局并發(fā)隊列與并發(fā)隊列的調(diào)度方法相同
  2. 全局并發(fā)隊列沒有隊列名稱
  3. 在MRC開發(fā)中,全局并發(fā)隊列不需要手動釋放

2.任務(wù)的創(chuàng)建方法

GCD 提供了同步執(zhí)行任務(wù)的創(chuàng)建方法dispatch_sync和異步執(zhí)行任務(wù)創(chuàng)建方法dispatch_async。

// 同步執(zhí)行任務(wù)創(chuàng)建方法
dispatch_sync(queue, ^{
    // 這里放同步執(zhí)行任務(wù)代碼
});

// 異步執(zhí)行任務(wù)創(chuàng)建方法
dispatch_async(queue, ^{
    // 這里放異步執(zhí)行任務(wù)代碼
});

雖然使用 GCD 只需兩步,但是既然我們有兩種隊列(串行隊列/并發(fā)隊列),兩種任務(wù)執(zhí)行方式(同步執(zhí)行/異步執(zhí)行),那么我們就有了四種不同的組合方式。再加上兩種特殊隊列:全局并發(fā)隊列、主隊列。全局并發(fā)隊列可以作為普通并發(fā)隊列來使用。但是主隊列因為有點(diǎn)特殊,所以我們就又多了兩種組合方式。這樣就有六種不同的組合方式了。

  1. 同步執(zhí)行 + 并發(fā)隊列
  2. 異步執(zhí)行 + 并發(fā)隊列
  3. 同步執(zhí)行 + 串行隊列
  4. 異步執(zhí)行 + 串行隊列
  5. 同步執(zhí)行 + 主隊列
  6. 異步執(zhí)行 + 主隊列

各種組合的結(jié)果

區(qū)別 并發(fā)隊列 串行隊列 主隊列
同步(sync) 沒有開啟新線程,串行執(zhí)行任務(wù) 沒有開啟新線程,串行執(zhí)行任務(wù) 沒有開啟新線程,串行執(zhí)行任務(wù)
異步(async) 有開啟新線程,并發(fā)執(zhí)行任務(wù) 有開啟新線程(1條),串行執(zhí)行任務(wù) 沒有開啟新線程,串行執(zhí)行任務(wù)

① 并發(fā)隊列 + 同步執(zhí)行

在當(dāng)前線程中執(zhí)行任務(wù),不會開啟新線程,執(zhí)行完一個任務(wù),再執(zhí)行下一個任務(wù)。

/**
 * 同步執(zhí)行 + 并發(fā)隊列
 * 特點(diǎn):在當(dāng)前線程中執(zhí)行任務(wù),不會開啟新線程,執(zhí)行完一個任務(wù),再執(zhí)行下一個任務(wù)。
 */
- (void)syncConcurrent {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"syncConcurrent---begin");
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        // 追加任務(wù)1
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        // 追加任務(wù)3
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    NSLog(@"syncConcurrent---end");
}
輸出結(jié)果:
------> currentThread---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> syncConcurrent---begin
------> 1---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 1---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 2---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 2---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> syncConcurrent---end

結(jié)論:

  • 所有任務(wù)都是在當(dāng)前線程(主線程)中執(zhí)行的,沒有開啟新的線程(同步執(zhí)行不具備開啟新線程的能力)。
  • 所有任務(wù)都在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之間執(zhí)行的(同步任務(wù)需要等待隊列的任務(wù)執(zhí)行結(jié)束)。
  • 任務(wù)按順序執(zhí)行的。按順序執(zhí)行的原因:雖然并發(fā)隊列可以開啟多個線程,并且同時執(zhí)行多個任務(wù)。但是因為本身不能創(chuàng)建新線程,只有當(dāng)前線程這一個線程(同步任務(wù)不具備開啟新線程的能力),所以也就不存在并發(fā)。而且當(dāng)前線程只有等待當(dāng)前隊列中正在執(zhí)行的任務(wù)執(zhí)行完畢之后,才能繼續(xù)接著執(zhí)行下面的操作(同步任務(wù)需要等待隊列的任務(wù)執(zhí)行結(jié)束)。所以任務(wù)只能一個接一個按順序執(zhí)行,不能同時被執(zhí)行。

② 并發(fā)隊列 + 異步執(zhí)行

可以開啟多個線程,任務(wù)交替(同時)執(zhí)行。

/**
 * 同步執(zhí)行 + 并發(fā)隊列
 * 特點(diǎn):在當(dāng)前線程中執(zhí)行任務(wù),不會開啟新線程,執(zhí)行完一個任務(wù),再執(zhí)行下一個任務(wù)。
 */
/**
 * 異步執(zhí)行 + 并發(fā)隊列
 * 特點(diǎn):可以開啟多個線程,任務(wù)交替(同時)執(zhí)行。
 */
- (void)asyncConcurrent {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"asyncConcurrent---begin");
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)1
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)3
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    NSLog(@"asyncConcurrent---end");
}
輸出結(jié)果:
------> currentThread---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> asyncConcurrent---begin
------> asyncConcurrent---end
------> 2---<NSThread:>{number = 5, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 2, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 5, name = (null)}

結(jié)論:

  • 除了當(dāng)前線程(主線程),系統(tǒng)又開啟了3個線程,并且任務(wù)是交替/同時執(zhí)行的。(異步執(zhí)行具備開啟新線程的能力。且并發(fā)隊列可開啟多個線程,同時執(zhí)行多個任務(wù))。
  • 所有任務(wù)是在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之后才執(zhí)行的。說明當(dāng)前線程沒有等待,而是直接開啟了新線程,在新線程中執(zhí)行任務(wù)(異步執(zhí)行不做等待,可以繼續(xù)執(zhí)行任務(wù))。

③ 串行隊列 + 同步執(zhí)行

不會開啟新線程,在當(dāng)前線程執(zhí)行任務(wù)。任務(wù)是串行的,執(zhí)行完一個任務(wù),再執(zhí)行下一個任務(wù)。

/**
 * 同步執(zhí)行 + 串行隊列
 * 特點(diǎn):不會開啟新線程,在當(dāng)前線程執(zhí)行任務(wù)。任務(wù)是串行的,執(zhí)行完一個任務(wù),再執(zhí)行下一個任務(wù)。
 */
- (void)syncSerial {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"syncSerial---begin");
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        // 追加任務(wù)1
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        // 追加任務(wù)3
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    NSLog(@"syncSerial---end");
}
輸出結(jié)果:
------> currentThread---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> syncConcurrent---begin
------> 1---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 1---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 2---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 2---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> syncConcurrent---end

結(jié)論:

  • 所有任務(wù)都是在當(dāng)前線程(主線程)中執(zhí)行的,并沒有開啟新的線程(同步執(zhí)行不具備開啟新線程的能力)。
  • 所有任務(wù)都在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之間執(zhí)行(同步任務(wù)需要等待隊列的任務(wù)執(zhí)行結(jié)束)。
  • 任務(wù)是按順序執(zhí)行的(串行隊列每次只有一個任務(wù)被執(zhí)行,任務(wù)一個接一個按順序執(zhí)行)。

④ 串行隊列 + 異步執(zhí)行

會開啟新線程,但是因為任務(wù)是串行的,執(zhí)行完一個任務(wù),再執(zhí)行下一個任務(wù)

/**
 * 異步執(zhí)行 + 串行隊列
 * 特點(diǎn):會開啟新線程,但是因為任務(wù)是串行的,執(zhí)行完一個任務(wù),再執(zhí)行下一個任務(wù)。
 */
- (void)asyncSerial {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"asyncSerial---begin");
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)1
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)3
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    NSLog(@"asyncSerial---end");
}
輸出結(jié)果:
------> currentThread---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> asyncConcurrent---begin
------> asyncConcurrent---end
------> 2---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}

結(jié)論:

  • 開啟了一條新線程(異步執(zhí)行具備開啟新線程的能力,串行隊列只開啟一個線程)。
  • 所有任務(wù)是在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之后才開始執(zhí)行的(異步執(zhí)行不會做任何等待,可以繼續(xù)執(zhí)行任務(wù))。
  • 任務(wù)是按順序執(zhí)行的(串行隊列每次只有一個任務(wù)被執(zhí)行,任務(wù)一個接一個按順序執(zhí)行)。

  • 主隊列:GCD自帶的一種特殊的串行隊列
    • 所有放在主隊列中的任務(wù),都會放到主線程中執(zhí)行
    • 可使用dispatch_get_main_queue()獲得主隊列

⑤ 主隊列 + 同步執(zhí)行

同步執(zhí)行 + 主隊列在不同線程中調(diào)用結(jié)果也是不一樣,在主線程中調(diào)用會出現(xiàn)死鎖,而在其他線程中則不會。

  • 在主線程中調(diào)用
    互相等待卡住鎖死
/**
 * 同步執(zhí)行 + 主隊列
 * 特點(diǎn)(主線程調(diào)用):互等卡主不執(zhí)行。
 * 特點(diǎn)(其他線程調(diào)用):不會開啟新線程,執(zhí)行完一個任務(wù),再執(zhí)行下一個任務(wù)。
 */
- (void)syncMain {
    
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"syncMain---begin");
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        // 追加任務(wù)1
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        // 追加任務(wù)3
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    NSLog(@"syncMain---end");
}

結(jié)論:

在主線程中使用同步執(zhí)行 + 主隊列,追加到主線程的任務(wù)1、任務(wù)2、任務(wù)3都不再執(zhí)行了,而且syncMain---end也沒有打印,程序死鎖了。

這是因為我們在主線程中執(zhí)行syncMain方法,相當(dāng)于把syncMain任務(wù)放到了主線程的隊列中。而同步執(zhí)行會等待當(dāng)前隊列中的任務(wù)執(zhí)行完畢,才會接著執(zhí)行。那么當(dāng)我們把任務(wù)1追加到主隊列中,任務(wù)1就在等待主線程處理完syncMain任務(wù)。而syncMain任務(wù)需要等待任務(wù)1執(zhí)行完畢,才能接著執(zhí)行。
那么,現(xiàn)在的情況就是syncMain任務(wù)和任務(wù)1都在等對方執(zhí)行完畢。這樣大家互相等待,所以就卡住了,所以我們的任務(wù)執(zhí)行不了,而且syncMain---end也沒有打印。

  • 在其它線程中調(diào)用
    不會開啟新線程,執(zhí)行完一個任務(wù),再執(zhí)行下一個任務(wù)
// 使用 NSThread 的 detachNewThreadSelector 方法會創(chuàng)建線程,并自動啟動線程執(zhí)行
 selector 任務(wù)
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(syncMain) toTarget:self withObject:nil];
輸出結(jié)果:
------> currentThread---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> syncConcurrent---begin
------> 1---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 1---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 2---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 2---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> syncConcurrent---end

結(jié)論:

  • 所有任務(wù)都是在主線程(非當(dāng)前線程)中執(zhí)行的,沒有開啟新的線程(所有放在主隊列中的任務(wù),都會放到主線程中執(zhí)行)。
  • 所有任務(wù)都在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之間執(zhí)行(同步任務(wù)需要等待隊列的任務(wù)執(zhí)行結(jié)束)。
  • 任務(wù)是按順序執(zhí)行的(主隊列是串行隊列,每次只有一個任務(wù)被執(zhí)行,任務(wù)一個接一個按順序執(zhí)行)。

為什么現(xiàn)在就不會卡住了呢?
因為syncMain 任務(wù)放到了其他線程里,而任務(wù)1、任務(wù)2、任務(wù)3都在追加到主隊列中,這三個任務(wù)都會在主線程中執(zhí)行。syncMain 任務(wù)在其他線程中執(zhí)行到追加任務(wù)1到主隊列中,因為主隊列現(xiàn)在沒有正在執(zhí)行的任務(wù),所以,會直接執(zhí)行主隊列的任務(wù)1,等任務(wù)1執(zhí)行完畢,再接著執(zhí)行任務(wù)2、任務(wù)3。所以這里不會卡住線程。

⑥ 主隊列 + 異步執(zhí)行

只在主線程中執(zhí)行任務(wù),執(zhí)行完一個任務(wù),再執(zhí)行下一個任務(wù)。

/**
 * 異步執(zhí)行 + 主隊列
 * 特點(diǎn):只在主線程中執(zhí)行任務(wù),執(zhí)行完一個任務(wù),再執(zhí)行下一個任務(wù)
 */
- (void)asyncMain {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"asyncMain---begin");
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)1
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)3
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    NSLog(@"asyncMain---end");
}
輸出結(jié)果:
------> currentThread---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> asyncMain---begin
------> asyncMain---end
------> 2---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 1---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 1---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 2---<NSThread:>{number = 1, name = main}

結(jié)論:

  • 所有任務(wù)都是在當(dāng)前線程(主線程)中執(zhí)行的,并沒有開啟新的線程(雖然異步執(zhí)行具備開啟線程的能力,但因為是主隊列,所以所有任務(wù)都在主線程中)。
  • 所有任務(wù)是在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之后才開始執(zhí)行的(異步執(zhí)行不會做任何等待,可以繼續(xù)執(zhí)行任務(wù))。
  • 任務(wù)是按順序執(zhí)行的(因為主隊列是串行隊列,每次只有一個任務(wù)被執(zhí)行,任務(wù)一個接一個按順序執(zhí)行)。

4. GCD線程間的通信

/**
 * 線程間通信
 */
- (void)communication {
    // 獲取全局并發(fā)隊列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); 
    // 獲取主隊列
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue(); 
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 異步追加任務(wù)
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
        
        // 回到主線程
        dispatch_async(mainQueue, ^{
            // 追加在主線程中執(zhí)行的任務(wù)
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        });
    });
}
輸出結(jié)果:
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}

結(jié)論:

  • 可以看到在其他線程中先執(zhí)行任務(wù),執(zhí)行完了之后回到主線程執(zhí)行主線程的相應(yīng)操作。

5. GCD的其它方法

5.1 GCD 柵欄方法:dispatch_barrier_async

我們有時需要異步執(zhí)行兩組操作,而且第一組操作執(zhí)行完之后,才能開始執(zhí)行第二組操作。這樣我們就需要一個相當(dāng)于 柵欄 一樣的一個方法將兩組異步執(zhí)行的操作組給分割起來,當(dāng)然這里的操作組里可以包含一個或多個任務(wù)。這就需要用到dispatch_barrier_async方法在兩個操作組間形成柵欄。
dispatch_barrier_async函數(shù)會等待前邊追加到并發(fā)隊列中的任務(wù)全部執(zhí)行完畢之后,再將指定的任務(wù)追加到該異步隊列中。然后在dispatch_barrier_async函數(shù)追加的任務(wù)執(zhí)行完畢之后,異步隊列才恢復(fù)為一般動作,接著追加任務(wù)到該異步隊列并開始執(zhí)行。

/**
 * 柵欄方法 dispatch_barrier_async
 */
- (void)barrier {
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)1
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù) barrier
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"barrier---%@",[NSThread currentThread]);// 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)3
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)4
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"4---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
}
輸出結(jié)果:
------> 1---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> barrier---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> barrier---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 4---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 4---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}

結(jié)論

  • 在執(zhí)行完柵欄前面的操作之后,才執(zhí)行柵欄操作,最后再執(zhí)行柵欄后邊的操作。

5.2 GCD 延時執(zhí)行方法:dispatch_after

我們經(jīng)常會遇到這樣的需求:在指定時間(例如3秒)之后執(zhí)行某個任務(wù)??梢杂?GCD 的dispatch_after函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。
需要注意的是:dispatch_after函數(shù)并不是在指定時間之后才開始執(zhí)行處理,而是在指定時間之后將任務(wù)追加到主隊列中。嚴(yán)格來說,這個時間并不是絕對準(zhǔn)確的,但想要大致延遲執(zhí)行任務(wù),dispatch_after函數(shù)是很有效的。

/**
 * 延時執(zhí)行方法 dispatch_after
 */
- (void)after {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"asyncMain---begin");
    
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        // 2.0秒后異步追加任務(wù)代碼到主隊列,并開始執(zhí)行
        NSLog(@"after---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
    });
}
輸出結(jié)果:
------> currentThread---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> asyncMain---begin
------> after---<NSThread:>{number = 1, name = main}

結(jié)論

  • 在dispatch_after相關(guān)代碼執(zhí)行結(jié)果中可以看出:在打印 asyncMain---begin 之后大約 2.0 秒的時間,打印了 after---<NSThread:>{number = 1, name = main}

5.3 GCD 一次性代碼(只執(zhí)行一次):dispatch_once

我們在創(chuàng)建單例、或者有整個程序運(yùn)行過程中只執(zhí)行一次的代碼時,我們就用到了 GCD 的 dispatch_once 函數(shù)。使用
dispatch_once 函數(shù)能保證某段代碼在程序運(yùn)行過程中只被執(zhí)行1次,并且即使在多線程的環(huán)境下,dispatch_once也可以保證線程安全。

/**
 * 一次性代碼(只執(zhí)行一次)dispatch_once
 */
- (void)once {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        // 只執(zhí)行1次的代碼(這里面默認(rèn)是線程安全的)
    });
}

5.4 GCD 快速迭代方法:dispatch_apply

通常我們會用 for 循環(huán)遍歷,但是 GCD 給我們提供了快速迭代的函數(shù)dispatch_apply。dispatch_apply按照指定的次數(shù)將指定的任務(wù)追加到指定的隊列中,并等待全部隊列執(zhí)行結(jié)束。

我們可以利用異步隊列同時遍歷。比如說遍歷 0~5 這6個數(shù)字,for 循環(huán)的做法是每次取出一個元素,逐個遍歷。dispatch_apply可以同時遍歷多個數(shù)字。

/**
 * 快速迭代方法 dispatch_apply
 */
- (void)apply {
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    NSLog(@"apply---begin");
    dispatch_apply(6, queue, ^(size_t index) {
        NSLog(@"%zd---%@",index, [NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"apply---end");
}
輸出結(jié)果:
------> apply---begin
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 0---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 2---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 5, name = (null)}
------> 4---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 5---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> apply---end

結(jié)論

  • 因為是在并發(fā)隊列中異步隊執(zhí)行任務(wù),所以各個任務(wù)的執(zhí)行時間長短不定,最后結(jié)束順序也不定。但是apply---end一定在最后執(zhí)行。這是因為dispatch_apply函數(shù)會等待全部任務(wù)執(zhí)行完畢。

5.5 GCD 的隊列組:dispatch_group

有時候我們會有這樣的需求:分別異步執(zhí)行2個耗時任務(wù),然后當(dāng)2個耗時任務(wù)都執(zhí)行完畢后再回到主線程執(zhí)行任務(wù)。這時候我們可以用到 GCD 的隊列組。

  • 調(diào)用隊列組的 dispatch_group_async 先把任務(wù)放到隊列中,然后將隊列放入隊列組中?;蛘呤褂藐犃薪M的 dispatch_group_enter、dispatch_group_leave 組合 來實(shí)現(xiàn)
    dispatch_group_async。
  • 調(diào)用隊列組的 dispatch_group_notify 回到指定線程執(zhí)行任務(wù)?;蛘呤褂?dispatch_group_wait 回到當(dāng)前線程繼續(xù)向下執(zhí)行(會阻塞當(dāng)前線程)。
5.5.1 dispatch_group_notify

監(jiān)聽 group 中任務(wù)的完成狀態(tài),當(dāng)所有的任務(wù)都執(zhí)行完成后,追加任務(wù)到 group 中,并執(zhí)行任務(wù)。

/**
 * 隊列組 dispatch_group_notify
 */
- (void)groupNotify {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"group---begin");
    
    dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();
    
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 追加任務(wù)1
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        // 等前面的異步任務(wù)1、任務(wù)2都執(zhí)行完畢后,回到主線程執(zhí)行下邊任務(wù)
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
        NSLog(@"group---end");
    });
}
輸出結(jié)果:
------> currentThread---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> group---begin
------> 1---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> group---end

結(jié)論

  • 從dispatch_group_notify相關(guān)代碼運(yùn)行輸出結(jié)果可以看出: 當(dāng)所有任務(wù)都執(zhí)行完成之后,才執(zhí)行dispatch_group_notify block 中的任務(wù)。
5.5.2 dispatch_group_wait

暫停當(dāng)前線程(阻塞當(dāng)前線程),等待指定的 group 中的任務(wù)執(zhí)行完成后,才會往下繼續(xù)執(zhí)行。

/**
 * 隊列組 dispatch_group_wait
 */
- (void)groupWait {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"group---begin");
    
    dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();
    
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 追加任務(wù)1
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });
    
    // 等待上面的任務(wù)全部完成后,會往下繼續(xù)執(zhí)行(會阻塞當(dāng)前線程)
    dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    
    NSLog(@"group---end");
}
輸出結(jié)果:
------> currentThread---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> group---begin
------> 2---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> group---end

結(jié)論

  • 從dispatch_group_wait相關(guān)代碼運(yùn)行輸出結(jié)果可以看出: 當(dāng)所有任務(wù)執(zhí)行完成之后,才執(zhí)行 dispatch_group_wait 之后的操作。但是,使用dispatch_group_wait 會阻塞當(dāng)前線程。
5.5.3 dispatch_group_enter、dispatch_group_leave
  • dispatch_group_enter 標(biāo)志著一個任務(wù)追加到 group,執(zhí)行一次,相當(dāng)于 group 中未執(zhí)行完畢任務(wù)數(shù)+1
  • dispatch_group_leave 標(biāo)志著一個任務(wù)離開了 group,執(zhí)行一次,相當(dāng)于 group 中未執(zhí)行完畢任務(wù)數(shù)-1。
  • 當(dāng) group 中未執(zhí)行完畢任務(wù)數(shù)為0的時候,才會使dispatch_group_wait解除阻塞,以及執(zhí)行追加到dispatch_group_notify中的任務(wù)。
/**
 * 隊列組 dispatch_group_enter、dispatch_group_leave
 */
- (void)groupEnterAndLeave
{
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"group---begin");
    
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)1
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
        dispatch_group_leave(group);
    });
    
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
        dispatch_group_leave(group);
    });
    
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        // 等前面的異步操作都執(zhí)行完畢后,回到主線程.
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
        NSLog(@"group---end");
    });
    
//    // 等待上面的任務(wù)全部完成后,會往下繼續(xù)執(zhí)行(會阻塞當(dāng)前線程)
//    dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
//
//    NSLog(@"group---end");
}
輸出結(jié)果:
------> currentThread---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> group---begin
------> 1---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 3---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> group---end

結(jié)論

  • 從dispatch_group_enter、dispatch_group_leave相關(guān)代碼運(yùn)行結(jié)果中可以看出:當(dāng)所有任務(wù)執(zhí)行完成之后,才執(zhí)行 dispatch_group_notify 中的任務(wù)。這里的dispatch_group_enter、dispatch_group_leave組合,其實(shí)等同于dispatch_group_async。

4.NSOperation

4.1 簡介

NSOperation、NSOperationQueue 是蘋果提供給我們的一套多線程解決方案。實(shí)際上 NSOperation、NSOperationQueue 是基于 GCD 更高一層的封裝,完全面向?qū)ο?。但是?GCD 更簡單易用、代碼可讀性也更高。

為什么要使用 NSOperation、NSOperationQueue?

  1. 可添加完成的代碼塊,在操作完成后執(zhí)行。
  2. 添加操作之間的依賴關(guān)系,方便的控制執(zhí)行順序。
  3. 設(shè)定操作執(zhí)行的優(yōu)先級。
  4. 可以很方便的取消一個操作的執(zhí)行。
  5. 使用 KVO 觀察對操作執(zhí)行狀態(tài)的更改:isExecuteing、isFinished、isCancelled。

4.2 操作和隊列

既然是基于 GCD 的更高一層的封裝。那么,GCD 中的一些概念同樣適用于 NSOperation、NSOperationQueue。在 NSOperation、NSOperationQueue 中也有類似的任務(wù)(操作) 和 隊列(操作隊列) 的概念。

  • 操作(Operation)

    • 執(zhí)行操作的意思,換句話說就是你在線程中執(zhí)行的那段代碼。
    • 在 GCD 中是放在 block 中的。在 NSOperation 中,我們使用 NSOperation 子類 NSInvocationOperation、NSBlockOperation,或者自定義子類來封裝操作。
  • 操作隊列(Operation Queues)

    • 這里的隊列指操作隊列,即用來存放操作的隊列。不同于 GCD 中的調(diào)度隊列 FIFO(先進(jìn)先出)的原則。NSOperationQueue 對于添加到隊列中的操作,首先進(jìn)入準(zhǔn)備就緒的狀態(tài)(就緒狀態(tài)取決于操作之間的依賴關(guān)系),然后進(jìn)入就緒狀態(tài)的操作的開始執(zhí)行順序(非結(jié)束執(zhí)行順序)由操作之間相對的優(yōu)先級決定(優(yōu)先級是操作對象自身的屬性)。
    • 操作隊列通過設(shè)置 最大并發(fā)操作數(shù)(maxConcurrentOperationCount) 來控制并發(fā)、串行。
    • NSOperationQueue 為我們提供了兩種不同類型的隊列:主隊列和自定義隊列。主隊列運(yùn)行在主線程之上,而自定義隊列在后臺執(zhí)行。

4.3 使用步驟

NSOperation 需要配合 NSOperationQueue 來實(shí)現(xiàn)多線程。因為默認(rèn)情況下,NSOperation 單獨(dú)使用時系統(tǒng)同步執(zhí)行操作,配合 NSOperationQueue 我們能更好的實(shí)現(xiàn)異步執(zhí)行。

  1. 創(chuàng)建操作:先將需要執(zhí)行的操作封裝到一個 NSOperation 對象中。
  2. 創(chuàng)建隊列:創(chuàng)建 NSOperationQueue 對象。
  3. 將操作加入到隊列中:將 NSOperation 對象添加到 NSOperationQueue 對象中。

之后呢,系統(tǒng)就會自動將 NSOperationQueue 中的 NSOperation 取出來,在新線程中執(zhí)行操作。

4.4 NSOperation 和 NSOperationQueue 基本使用

4.4.1 創(chuàng)建操作

NSOperation 是個抽象類,不能用來封裝操作。我們只有使用它的子類來封裝操作。我們有三種方式來封裝操作。

1. 使用子類 NSInvocationOperation

  • 在沒有使用 NSOperationQueue、在主線程中單獨(dú)使用使用子類 NSInvocationOperation 執(zhí)行一個操作的情況下,操作是在當(dāng)前線程執(zhí)行的,并沒有開啟新線程。
  • 在其他線程中單獨(dú)使用子類 NSInvocationOperation,操作是在當(dāng)前調(diào)用的其他線程執(zhí)行的,并沒有開啟新線程。
// 1.創(chuàng)建 NSInvocationOperation 對象
     // 1.創(chuàng)建 NSInvocationOperation 對象
    NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task1) object:nil];

    // 2.調(diào)用 start 方法開始執(zhí)行操作
    [op start];

2. 使用子類 NSBlockOperation

  • 一個 NSBlockOperation 對象封裝了多個操作。NSBlockOperation 是否開啟新線程,取決于操作的個數(shù)(NSBlockOperation 還提供了一個方法 addExecutionBlock:,通過 addExecutionBlock: 就可以為 NSBlockOperation 添加額外的操作。這些操作(包括 blockOperationWithBlock 中的操作)可以在不同的線程中同時(并發(fā))執(zhí)行。只有當(dāng)所有相關(guān)的操作已經(jīng)完成執(zhí)行時,才視為完成)。如果添加的操作的個數(shù)多,就會自動開啟新線程。當(dāng)然開啟的線程數(shù)是由系統(tǒng)來決定的。
// 1.創(chuàng)建 NSBlockOperation 對象
    NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        // do something
    }];

    // 2.調(diào)用 start 方法開始執(zhí)行操作
    [op start];
    
     // 2.添加額外的操作
    [op addExecutionBlock:^{
        // do something
    }];

3. 自定義繼承自 NSOperation 的子類,通過實(shí)現(xiàn)內(nèi)部相應(yīng)的方法來封裝操作。

  • 在沒有使用 NSOperationQueue、在主線程單獨(dú)使用自定義繼承自 NSOperation 的子類的情況下,是在主線程執(zhí)行操作,并沒有開啟新線程

如果使用子類 NSInvocationOperation、NSBlockOperation 不能滿足日常需求,我們可以使用自定義繼承自 NSOperation 的子類??梢酝ㄟ^重寫 main 或者 start 方法 來定義自己的 NSOperation 對象。重寫main方法比較簡單,我們不需要管理操作的狀態(tài)屬性 isExecuting 和 isFinished。當(dāng) main 執(zhí)行完返回的時候,這個操作就結(jié)束了。


//先定義一個繼承自 NSOperation 的子類,重寫main方法。

// JTOperation.h 文件
#import <Foundation/Foundation.h>

@interface JTOperation : NSOperation

@end

// JTOperation.m 文件
#import "JTOperation.h"

@implementation JTOperation

- (void)main {
    if (!self.isCancelled) {
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]);
        }
    }
}

@end



/**
 * 然后使用的時候?qū)腩^文件JTOperation.h。
 * 使用自定義繼承自 JTOperation 的子類
 */
- (void)useCustomOperation {
    // 1.創(chuàng)建 JTOperation 對象
    JTOperation *op = [[JTOperation alloc] init];
    // 2.調(diào)用 start 方法開始執(zhí)行操作
    [op start];
}

4.4.2 創(chuàng)建隊列

NSOperationQueue 一共有兩種隊列:主隊列、自定義隊列。其中自定義隊列同時包含了串行、并發(fā)功能。下邊是主隊列、自定義隊列的基本創(chuàng)建方法和特點(diǎn)。

  • 主隊列
    • 凡是添加到主隊列中的操作,都會放到主線程中執(zhí)行。
  • 自定義隊列
    • 添加到這種隊列中的操作,就會自動放到子線程中執(zhí)行。
    • 同時包含了:串行、并發(fā)功能。
// 主隊列獲取方法
NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];

// 自定義隊列創(chuàng)建方法
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

4.4.3 將操作加入隊列中

NSOperation 需要配合 NSOperationQueue 來實(shí)現(xiàn)多線程。那么我們需要將創(chuàng)建好的操作加入到隊列中去??偣灿袃煞N方法:

  1. *- (void)addOperation:(NSOperation )op;
    • 使用 NSOperation 子類創(chuàng)建操作,并使用 addOperation: 將操作加入到操作隊列后能夠開啟新線程,進(jìn)行并發(fā)執(zhí)行。
/**
 * 需要先創(chuàng)建操作,再將創(chuàng)建好的操作加入到創(chuàng)建好的隊列中去。
 *
 * 使用 addOperation: 將操作加入到操作隊列中
 */
- (void)addOperationToQueue {

    // 1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

    // 2.創(chuàng)建操作
    // 使用 NSInvocationOperation 創(chuàng)建操作1
    NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task1) object:nil];

    // 使用 NSInvocationOperation 創(chuàng)建操作2
    NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task2) object:nil];

    // 使用 NSBlockOperation 創(chuàng)建操作3
    NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
    [op3 addExecutionBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"4---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];

    // 3.使用 addOperation: 添加所有操作到隊列中
    [queue addOperation:op1]; // [op1 start]
    [queue addOperation:op2]; // [op2 start]
    [queue addOperation:op3]; // [op3 start]
}
輸出結(jié)果:
------> 4---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 4---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
  1. - (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
    • 使用 addOperationWithBlock: 將操作加入到操作隊列后能夠開啟新線程,進(jìn)行并發(fā)執(zhí)行。
/**
 * 無需先創(chuàng)建操作,在 block 中添加操作,直接將包含操作的 block 加入到隊列中。
 *
 * 使用 addOperation: 將操作加入到操作隊列中
 */
- (void)addOperationWithBlockToQueue {
    // 1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

    // 2.使用 addOperationWithBlock: 添加操作到隊列中
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
}
輸出結(jié)果:
------> 2---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 5, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 5, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}

4.5 串行,并行控制

NSOperationQueue 創(chuàng)建的自定義隊列同時具有串行、并發(fā)功能,上邊我們演示了并發(fā)功能。它的串行功能是通過屬性 最大并發(fā)操作數(shù)—maxConcurrentOperationCount 用來控制一個特定隊列中可以有多少個操作同時參與并發(fā)執(zhí)行。

注意:這里 maxConcurrentOperationCount 控制的不是并發(fā)線程的數(shù)量,而是一個隊列中同時能并發(fā)執(zhí)行的最大操作數(shù)。而且一個操作也并非只能在一個線程中運(yùn)行。

  • 最大并發(fā)操作數(shù):maxConcurrentOperationCount
    • maxConcurrentOperationCount 默認(rèn)情況下為-1,表示不進(jìn)行限制,可進(jìn)行并發(fā)執(zhí)行。
    • maxConcurrentOperationCount 為1時,隊列為串行隊列。只能串行執(zhí)行。
    • maxConcurrentOperationCount 大于1時,隊列為并發(fā)隊列。操作并發(fā)執(zhí)行,當(dāng)然這個值不應(yīng)超過系統(tǒng)限制,即使自己設(shè)置一個很大的值,系統(tǒng)也會自動調(diào)整為 min{自己設(shè)定的值,系統(tǒng)設(shè)定的默認(rèn)最大值}。
/**
 * 設(shè)置 MaxConcurrentOperationCount(最大并發(fā)操作數(shù))
 */
- (void)setMaxConcurrentOperationCount {

    // 1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

    // 2.設(shè)置最大并發(fā)操作數(shù)
    queue.maxConcurrentOperationCount = 1; // 串行隊列
// queue.maxConcurrentOperationCount = 2; // 并發(fā)隊列
// queue.maxConcurrentOperationCount = 8; // 并發(fā)隊列

    // 3.添加操作
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"4---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
}
最大并發(fā)操作數(shù)為1 輸出結(jié)果:
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 4---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 4---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
最大并發(fā)操作數(shù)為2 輸出結(jié)果:
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 4---<NSThread:>{number = 5, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 6, name = (null)}
------> 4---<NSThread:>{number = 5, name = (null)}
------> 3---<NSThread:>{number = 6, name = (null)}

結(jié)論

當(dāng)最大并發(fā)操作數(shù)為1時,操作是按順序串行執(zhí)行的,并且一個操作完成之后,下一個操作才開始執(zhí)行。當(dāng)最大操作并發(fā)數(shù)為2時,操作是并發(fā)執(zhí)行的,可以同時執(zhí)行兩個操作。而開啟線程數(shù)量是由系統(tǒng)決定的,不需要我們來管理。

4.6 NSOperation 操作依賴

NSOperation 提供了3個接口供我們管理和查看依賴。

  • *- (void)addDependency:(NSOperation )op; 添加依賴,使當(dāng)前操作依賴于操作 op 的完成。
  • *- (void)removeDependency:(NSOperation )op; 移除依賴,取消當(dāng)前操作對操作 op 的依賴。
  • **@property (readonly, copy) NSArray<NSOperation > dependencies; 在當(dāng)前操作開始執(zhí)行之前完成執(zhí)行的所有操作對象數(shù)組。

通過添加操作依賴,無論運(yùn)行幾次,其結(jié)果都是 op1 先執(zhí)行,op2 后執(zhí)行。

/**
 * 操作依賴
 * 使用方法:addDependency:
 */
- (void)addDependency {

    // 1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

    // 2.創(chuàng)建操作
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];

    // 3.添加依賴
    [op2 addDependency:op1]; // 讓op2 依賴于 op1,則先執(zhí)行op1,在執(zhí)行op2

    // 4.添加操作到隊列中
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
}
輸出結(jié)果:
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 4, name = (null)}

4.7 NSOperation 優(yōu)先級

NSOperation 提供了queuePriority(優(yōu)先級)屬性,queuePriority屬性適用于同一操作隊列中的操作,不適用于不同操作隊列中的操作。默認(rèn)情況下,所有新創(chuàng)建的操作對象優(yōu)先級都是NSOperationQueuePriorityNormal。但是我們可以通過setQueuePriority:方法來改變當(dāng)前操作在同一隊列中的執(zhí)行優(yōu)先級。

// 優(yōu)先級的取值
typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {
    NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
    NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
    NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
    NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
    NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
};

對于添加到隊列中的操作,首先進(jìn)入準(zhǔn)備就緒的狀態(tài)(就緒狀態(tài)取決于操作之間的依賴關(guān)系),然后進(jìn)入就緒狀態(tài)的操作的開始執(zhí)行順序(非結(jié)束執(zhí)行順序)由操作之間相對的優(yōu)先級決定(優(yōu)先級是操作對象自身的屬性)。

理解了進(jìn)入就緒狀態(tài)的操作,那么我們就理解了queuePriority 屬性的作用對象。

  • queuePriority 屬性決定了進(jìn)入準(zhǔn)備就緒狀態(tài)下的操作之間的開始執(zhí)行順序。并且,優(yōu)先級不能取代依賴關(guān)系。
  • 如果一個隊列中既包含高優(yōu)先級操作,又包含低優(yōu)先級操作,并且兩個操作都已經(jīng)準(zhǔn)備就緒,那么隊列先執(zhí)行高優(yōu)先級操作。
  • 如果,一個隊列中既包含了準(zhǔn)備就緒狀態(tài)的操作,又包含了未準(zhǔn)備就緒的操作,未準(zhǔn)備就緒的操作優(yōu)先級比準(zhǔn)備就緒的操作優(yōu)先級高。那么,雖然準(zhǔn)備就緒的操作優(yōu)先級低,也會優(yōu)先執(zhí)行。優(yōu)先級不能取代依賴關(guān)系。如果要控制操作間的啟動順序,則必須使用依賴關(guān)系。

4.8 NSOperation 線程間通信

/**
 * 線程間通信
 */
- (void)communication {

    // 1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    // 2.添加操作
    [queue addOperationWithBlock:^{
        // 異步進(jìn)行耗時操作
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }

        // 回到主線程
        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
            // 進(jìn)行一些 UI 刷新等操作
            for (int i = 0; i < 2; i++) {
                [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
                NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
            }
        }];
    }];
}
輸出結(jié)果:
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 1---<NSThread:>{number = 3, name = (null)}
------> 2---<NSThread:>{number = 1, name = main}
------> 2---<NSThread:>{number = 1, name = main}

4.9 NSOperation、NSOperationQueue 常用屬性和方法歸納

  • NSOperation 常用屬性和方法

    1. 取消操作的方法
      • - (void)cancel; 可取消操作,實(shí)質(zhì)是標(biāo)記 isCancelled 狀態(tài)。
    2. 判斷操作狀態(tài)的方法
      • - (BOOL)isFinished; 判斷操作是否已經(jīng)結(jié)束。
      • - (BOOL)isCancelled; 判斷操作是否已經(jīng)標(biāo)記為取消。
      • - (BOOL)isExecuting; 判斷操作是否正在在運(yùn)行。
      • - (BOOL)isReady; 判斷操作是否處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài),這個值和操作的依賴關(guān)系相關(guān)。
    3. 操作同步
      • - (void)waitUntilFinished; 阻塞當(dāng)前線程,直到該操作結(jié)束??捎糜诰€程執(zhí)行順序的同步。
      • - (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block; completionBlock 會在當(dāng)前操作執(zhí)行完畢時執(zhí)行 completionBlock。
      • *- (void)addDependency:(NSOperation )op; 添加依賴,使當(dāng)前操作依賴于操作 op 的完成。
      • *- (void)removeDependency:(NSOperation )op; 移除依賴,取消當(dāng)前操作對操作 op 的依賴。
      • **@property (readonly, copy) NSArray<NSOperation > dependencies; 在當(dāng)前操作開始執(zhí)行之前完成執(zhí)行的所有操作對象數(shù)組
  • NSOperationQueue 常用屬性和方法

    1. 取消/暫停/恢復(fù)操作
      • - (void)cancelAllOperations; 可以取消隊列的所有操作。
      • - (BOOL)isSuspended; 判斷隊列是否處于暫停狀態(tài)。 YES 為暫停狀態(tài),NO 為恢復(fù)狀態(tài)。
      • - (void)setSuspended:(BOOL)b; 可設(shè)置操作的暫停和恢復(fù),YES 代表暫停隊列,NO 代表恢復(fù)隊列。
    2. 操作同步
      • - (void)waitUntilAllOperationsAreFinished; 阻塞當(dāng)前線程,直到隊列中的操作全部執(zhí)行完畢。
    3. 添加/獲取操作
      • - (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block; 向隊列中添加一個 NSBlockOperation 類型操作對象
      • *- (void)addOperations:(NSArray )ops waitUntilFinished:(BOOL)wait; 向隊列中添加操作數(shù)組,wait 標(biāo)志是否阻塞當(dāng)前線程直到所有操作結(jié)束
      • *- (NSArray )operations; 當(dāng)前在隊列中的操作數(shù)組(某個操作執(zhí)行結(jié)束后會自動從這個數(shù)組清除)。
      • - (NSUInteger)operationCount; 當(dāng)前隊列中的操作數(shù)。
    4. 獲取隊列
      • + (id)currentQueue; 獲取當(dāng)前隊列,如果當(dāng)前線程不是在 NSOperationQueue 上運(yùn)行則返回 nil。
      • + (id)mainQueue; 獲取主隊列。

注意:

  1. 這里的暫停和取消(包括操作的取消和隊列的取消)并不代表可以將當(dāng)前的操作立即取消,而是當(dāng)當(dāng)前的操作執(zhí)行完畢之后不再執(zhí)行新的操作。
  2. 暫停和取消的區(qū)別就在于:暫停操作之后還可以恢復(fù)操作,繼續(xù)向下執(zhí)行;而取消操作之后,所有的操作就清空了,無法再接著執(zhí)行剩下的操作。
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