1. GCD相關
- GCD 簡介 (多核編程管理線程)
- GCD 任務和隊列(同步和異步任務 并發(fā)和串行隊列)
- GCD 的使用步驟
- GCD 的基本使用（6種不同組合區(qū)別）
| 區(qū)別 | 并發(fā)隊列 | 串行隊列 | 主隊列 |
|---|---|---|---|
| 同步(sync) | 不開新線程,串行執(zhí)行 | 不開新線程,串行執(zhí)行 | 主線程:卡死 輔線程:回到主線程串行執(zhí)行 |
| 異步(async) | 開線程,并發(fā)的執(zhí)行 | 開線程(1條),串行的執(zhí)行 | 沒有開線程,串行的執(zhí)行,一般用來回到主線程 |
同步主隊列線程卡死的原因：
主線程等待隊列任務完成，隊列任務同時等待主線程執(zhí)行
- GCD 線程間的通信(異步主隊類回主線程)
- GCD 的其他方法
柵欄方法：dispatch_barrier_async (并發(fā)隊列確保順序執(zhí)行)
重要的一個用法是實現(xiàn)多讀單寫
@interface UserCenter() {
// 定義一個并發(fā)隊列
dispatch_queue_t concurrent_queue;
// 用戶數(shù)據(jù)中心, 可能多個線程需要數(shù)據(jù)訪問
NSMutableDictionary *userCenterDic;
}
@end
// 多讀單寫模型
@implementation UserCenter
- (id)init {
self = [super init];
if (self) {
// 通過宏定義 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 創(chuàng)建一個并發(fā)隊列
concurrent_queue = dispatch_queue_create("read_write_queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
// 創(chuàng)建數(shù)據(jù)容器
userCenterDic = [NSMutableDictionary dictionary];
}
return self;
}
- (id)objectForKey:(NSString *)key {
__block id obj;
// 同步讀取指定數(shù)據(jù)
dispatch_sync(concurrent_queue, ^{
obj = [userCenterDic objectForKey:key];
});
return obj;
}
- (void)setObject:(id)obj forKey:(NSString *)key {
// 異步柵欄調用設置數(shù)據(jù)
dispatch_barrier_async(concurrent_queue, ^{
[userCenterDic setObject:obj forKey:key];
});
}
@end
延時執(zhí)行方法：dispatch_after(不一定精確,等主線程空閑才會開始執(zhí)行)
一次性代碼（只執(zhí)行一次）：dispatch_once(單例經常用到且是線程安全的)
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)將指定的任務追加到指定的隊列中，并等待全部隊列執(zhí)行結束。
dispatch_apply 可以 在多個線程中同時（異步）遍歷多個數(shù)字。隊列組：dispatch_group(有幾種的工作使用方式)
(1)dispatch_group_notify
(2)dispatch_group_wait(暫停當前線程（阻塞當前線程），等待指定的 group 中的任務執(zhí)行完成后，才會往下繼續(xù)執(zhí)行)
(3)dispatch_group_enter、dispatch_group_leave
- 信號量：dispatch_semaphore(線程安全和線程同步（為線程加鎖))
2. NSOperation相關
- NSOperation、NSOperationQueue 簡介
--是蘋果提供給我們的一套多線程解決方案。實際上 NSOperation、NSOperationQueue 是基于 GCD 更高一層的封裝，完全面向對象。但是比 GCD 更簡單易用、代碼可讀性也更高。
可添加完成的代碼塊，在操作完成后執(zhí)行。
添加操作之間的依賴關系，方便的控制執(zhí)行順序。
設定操作執(zhí)行的優(yōu)先級。
任務狀態(tài)的控制?？梢院芊奖愕娜∠粋€操作的執(zhí)行。
使用 KVO 觀察對操作執(zhí)行狀態(tài)的更改：isExecuteing、isFinished、isCancelled。
設置最多并發(fā)數(shù)量
- 任務執(zhí)行狀態(tài)控制
- isReady (當前任務是否就緒)
- isExecuting (當前任務是否執(zhí)行中)
- isFinished (當前任務是否完成)
- isCancelled (當前任務是否取消)
控制方法：
如果只重寫main方法，底層控制變更任務執(zhí)行完成狀態(tài)，以及任務退出。
如果重寫start方法，自行控制任務的狀態(tài)
- NSOperation、NSOperationQueue 使用步驟
創(chuàng)建操作：先將需要執(zhí)行的操作封裝到一個 NSOperation 對象中。
創(chuàng)建隊列：創(chuàng)建 NSOperationQueue 對象。
將操作加入到隊列中：將 NSOperation 對象添加到 NSOperationQueue 對象中。
- NSOperation 和 NSOperationQueue 基本使用
NSOperation 分為三類:NSInvocationOperation NSBlockOperation 自定義繼承自 NSOperation 的子類
NSOperationQueue 一共有兩種隊列：主隊列(在主線程中)、自定義隊列。
NSOperationQueue 控制串行執(zhí)行、并發(fā)執(zhí)行 (設置maxConcurrentOperationCount)
NSOperation 操作依賴 (添加addDependency 移除removeDependency)
NSOperation 優(yōu)先級 (queuePriority 決定開始順序,并不能替代依賴操作)
NSOperation、NSOperationQueue 線程間的通信 ( [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{.主線程UI操作.}];)
NSOperation、NSOperationQueue 線程同步和線程安全
3. NSThread相關
- pthread
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.
- NSThread
NSThread 是蘋果官方提供的，使用起來比 pthread 更加面向對象，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。比如我們會經常調用[NSThread currentThread]來顯示當前的進程信息。
常用方法
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
創(chuàng)建線程后自動啟動線程
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
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];
線程相關用法
// 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;
線程狀態(tài)控制方法
啟動線程方法
- (void)start;
// 線程進入就緒狀態(tài) -> 運行狀態(tài)。當線程任務執(zhí)行完畢，自動進入死亡狀態(tài)
阻塞（暫停）線!程方法
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;
// 線程進入阻塞狀態(tài)
強制停止線程
+ (void)exit;
// 線程進入死亡狀態(tài)
// 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);
// 在當前線程上執(zhí)行操作，調用 NSObject 的 performSelector:相關方法
- (id)performSelector:(SEL)aSelector;
- (id)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)object;
- (id)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)object1 withObject:(id)object2;
3.線程的狀態(tài)轉換
- 如果CPU現(xiàn)在調度當前線程對象，則當前線程對象進入運行狀態(tài)，如果CPU調度其他線程對象，則當前線程對象回到就緒狀態(tài)。
- 如果CPU在運行當前線程對象的時候調用了sleep方法\等待同步鎖，則當前線程對象就進入了阻塞狀態(tài)，等到sleep到時\得到同步鎖，則回到就緒狀態(tài)。
- 如果CPU在運行當前線程對象的時候線程任務執(zhí)行完畢\異常強制退出，則當前線程對象進入死亡狀態(tài)。
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4. 多線程與鎖
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，不允許其他線程進行操作。iOS 實現(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。
- @synchronized 一般在創(chuàng)建單利對象的時候，保證線程安全
- atomic 原子屬性，賦值是線程安全的，使用的時候不是
- OSSpinLock 自旋鎖，循環(huán)等待詢問，忙等，適合輕量級操作（引用計數(shù)表使用的）
- NSRecursiveLock 遞歸鎖。可以重入，遞歸調用的時候
- NSLock 常用解決線程安全問題
- dispatch_semaphore 計數(shù)性信號量，控制訪問數(shù)量
