多線程

多線程:

基礎(chǔ)知識:

進(jìn)程:在系統(tǒng)中正在運(yùn)行的應(yīng)用程序。

每個(gè)進(jìn)程之間是獨(dú)立的,均運(yùn)行在其專用且受保護(hù)的內(nèi)存空間內(nèi)。進(jìn)程之間可以相互通信。

線程:每個(gè)進(jìn)程至少要有一個(gè)線程(線程是用來執(zhí)行任務(wù)的)。一個(gè)進(jìn)程中的所有任務(wù)都在線程中執(zhí)行。

線程的串行:一個(gè)線程中任務(wù)的執(zhí)行是串行的。如果想在一個(gè)線程中執(zhí)行多個(gè)任務(wù),只能一個(gè)一個(gè)按順序執(zhí)行這些任務(wù)。同一時(shí)間內(nèi),一個(gè)線程只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)。

多線程:一個(gè)進(jìn)程中可以開啟多個(gè)線程,每條線程可以并行(同時(shí))執(zhí)行不同的任務(wù)

多線程原理:

同一時(shí)間CPU只能處理一條線程,只有一條線程在工作。

多線程同時(shí)執(zhí)行,其實(shí)是CPU快速的在多條線程之間調(diào)度。如果CPU調(diào)度線程的時(shí)間足夠快,就造成了多線程并發(fā)執(zhí)行的假象。

多線程優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):能適當(dāng)提高程序的執(zhí)行效率;能適當(dāng)提高資源的利用率

缺點(diǎn):創(chuàng)建線程是有開銷的,ios下主要成本包括:內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),??臻g,創(chuàng)建線程大約要90ms的創(chuàng)建時(shí)間;如果開啟大量的線程,會(huì)降低程序的性能;線程越多,CPU在調(diào)度線程上的開銷就越大;程序設(shè)計(jì)更加復(fù)雜:比如線程之間的通信、多線程的數(shù)據(jù)共享。

多線程在IOS開發(fā)中的應(yīng)用:

主線程:一個(gè)IOS程序運(yùn)行后,默認(rèn)會(huì)開啟1條線程,稱為“主線程”或“UI線程”。

主線程作用:顯示/刷新UI界面;處理UI事件(比如點(diǎn)擊事件、滾動(dòng)事件、拖拽事件等)。

耗時(shí)操作放在子線程(后臺(tái)線程、非主線程)。

注意:不要把比較耗時(shí)的操作放在主線程中。

iOS中多線程的實(shí)現(xiàn)方案

1 pthread:同于的多線程,跨平臺(tái),基于c語言,線程的生命周期由程序員管理。使用難度大,使用頻率幾乎不用。

2 NSThread:基于OC語言,生命周期偶爾需要程序員管理(管理創(chuàng)建),偶爾使用。

3 GCD:基于C語言,旨在代替NSThread等線程技術(shù),充分利用設(shè)備的多核,生命周期自動(dòng)管理。

4 NSOperation:基于OC語言,基于GCD,使用更加面向?qū)ο螅菺CD多了一些簡單實(shí)用的功能。經(jīng)常使用。

NSThread :3種創(chuàng)建方式

1. 使用alloc init創(chuàng)建

NSThread*thread =? [[NSThreadalloc]initWithTarget:selfselector:@selector(run:)object:@"rose"];

2.創(chuàng)建線程后自動(dòng)啟動(dòng)線程

[NSThreaddetachNewThreadSelector:@selector(run:)toTarget:selfwithObject:@"jack"];

3.隱式創(chuàng)建并啟動(dòng)線程

[selfperformSelectorInBackground:@selector(run:)withObject:@"Lily"];

多線程的安全隱患:

資源共享:多個(gè)線程可能會(huì)同時(shí)訪問一塊資源

安全隱患解決—互斥鎖

互斥鎖使用格式

@synchronized(鎖對象){需要鎖定的代碼}

注意:鎖定一份代碼只用1把鎖,用多把鎖是無效的

互斥鎖的優(yōu)缺點(diǎn)

優(yōu)點(diǎn):能有效防止因多線程搶奪資源造成的數(shù)據(jù)安全問題

缺點(diǎn):需要消耗大量的CPU資源

互斥鎖使用的前提:多線程搶奪同一塊資源

線程同步:多條線程在同一條線上執(zhí)行(按順序地執(zhí)行任務(wù))

互斥鎖:使用了線程同步技術(shù)

原子和非原子屬性

nonatomic:非原子屬性,不會(huì)加鎖

atomic:原子屬性,為setter方法加鎖(默認(rèn)就是atomic)

IOS開發(fā)的建議:所有屬性都聲明為nonatomic;盡量避免多線程搶奪同一塊資源。盡量將加鎖、資源搶奪的業(yè)務(wù)邏輯交給服務(wù)器。

線程間通信:

一個(gè)進(jìn)程中,線程往往不是孤立存在的,多個(gè)線程之間需要進(jìn)行通信。

線程間通信的體現(xiàn):

1個(gè)線程傳遞數(shù)據(jù)給另一個(gè)線程

在1個(gè)線程中執(zhí)行完特定任務(wù)后,轉(zhuǎn)到另1個(gè)線程繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)。

GCD(Grand Central Dispatch):偉大的中樞調(diào)度器。純C語言

GCD優(yōu)勢:是蘋果公司為多核的并行運(yùn)算提出的解決方案;自動(dòng)利用更多的CPU內(nèi)核;會(huì)自動(dòng)管理線程的生命周期。

GCD的2個(gè)核心概念

任務(wù)

隊(duì)列

GCD使用步驟2個(gè):

定制任務(wù)

將任務(wù)添加到隊(duì)列中:GCD會(huì)自動(dòng)將隊(duì)列中的任務(wù)取出,放到對應(yīng)的線程中執(zhí)行;任務(wù)的取出遵循先進(jìn)先出原則。

執(zhí)行任務(wù):GCD中有2個(gè)用來執(zhí)行任務(wù)的常用函數(shù):

同步:dispatch_sync();

異步:dispatch_async();

同步: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:可以在新的線程中執(zhí)行,具備開啟新線程的能力

隊(duì)列的類型

并發(fā)隊(duì)列(Concurrent Dispatch Queue):多個(gè)任務(wù)并發(fā)執(zhí)行(自動(dòng)開啟好多個(gè)線程執(zhí)行任務(wù)),并發(fā)功能只有在異步的時(shí)候才有效。

串行隊(duì)列(Serial Dispatch Queue):任務(wù)一個(gè)接一個(gè)的執(zhí)行

同步和異步主要影響:是否開啟新的線程

串行和并行主要影響:是任務(wù)的執(zhí)行方式

GCD中還有個(gè)用來執(zhí)行任務(wù)的函數(shù)

dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, ^(void)block);

在前面的任務(wù)執(zhí)行結(jié)束后它才執(zhí)行,而且它后面的任務(wù)等它執(zhí)行完成之后才會(huì)執(zhí)行。

這個(gè)queue不能是全局的并發(fā)隊(duì)列

GCD中常用的其他函數(shù)

延遲執(zhí)行:iOS中常見的延時(shí)執(zhí)行

1 調(diào)用NSObject的方法:

[selfperformSelector:@selector(run)withObject:nilafterDelay:2.0];

2使用GCD函數(shù)

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,2.0),dispatch_get_main_queue(), ^{

NSLog(@"");

});

3使用Timer

[NSTimerscheduledTimerWithTimeInterval:2.0target:selfselector:@selector(run)userInfo:nilrepeats:YES];

一次性代碼:

staticdispatch_once_tonceToken;

dispatch_once(&onceToken, ^{

//默認(rèn)是線程安全的

});

dispatch_once:防止資源重復(fù)加載,但懶加載中不能使用[因?yàn)樗钦麄€(gè)程序運(yùn)行過程中只執(zhí)行一次]

快速迭代遍歷函數(shù)

dispatch_queue_tqueue =dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);

dispatch_apply(10, queue, ^(size_tindex) {

//執(zhí)行10次代碼,index順序不確定

});

隊(duì)列組(group)

要求:首先,分別異步執(zhí)行兩個(gè)耗時(shí)操作;其次,等2個(gè)異步操作都執(zhí)行完畢后,再回到主線程執(zhí)行。 如果想要快速高效的完成上述要求,可以使用隊(duì)列。

dispatch_group_tgroup =dispatch_group_create();

dispatch_group_async(group,dispatch_get_global_queue(0,0), ^{

//執(zhí)行第一個(gè)耗時(shí)操作

});

dispatch_group_async(group,dispatch_get_global_queue(0,0), ^{

//執(zhí)行第二個(gè)耗時(shí)操作

});

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

});

GCD單例模式

單例模式:保證程序在運(yùn)行中,一個(gè)類只有一個(gè)實(shí)例,而且該實(shí)例易于外界訪問。節(jié)約系統(tǒng)資源。

使用場合:共享資源(這個(gè)資源只創(chuàng)建一次)

普通創(chuàng)建單例模式方法

調(diào)用alloc實(shí)際上會(huì)繼承父類的+(instancetype)allocWithZone:(struct_NSZone*)zone[allocWithZone分配內(nèi)存]

NSOperation:在GCD的繼承上對OC的封裝

作用:配合使用NSOperation和NSOperationQueue 也能夠?qū)崿F(xiàn)多線程編程

步驟:1 將需要的任務(wù)封裝到一個(gè)NSOperation對象中

2 將NSOperation對象添加到NSOperationQueue中

3 系統(tǒng)自動(dòng)將NSOperationQueue中的NSOperation取出來

4? 將取出的NSOperation封裝的任務(wù)放在一條線程中執(zhí)行

NSOperation是個(gè)抽象類,不具備封裝操作的能力,必須使用它的子類

使用NSOperation子類的方式有3種

1 NSInvocationOperation

2 NSBlockOperation

3 自定義子類繼承NSOperation,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部相應(yīng)的方法

NSOperationQueue的作用[其任務(wù)是放在自定義類的-(void) main{}函數(shù)中即可]

NSOperation可以調(diào)用start方法來執(zhí)行任務(wù),但默認(rèn)是同步執(zhí)行的

如果將NSOperation添加到NSOperationQueue中則默認(rèn)是異步執(zhí)行的。

注意:/* GCD隊(duì)列類型:串行隊(duì)列[主隊(duì)列/自己創(chuàng)建的]并行隊(duì)列[全局/自己創(chuàng)建的]? */

/* NSOperation的隊(duì)列類型1主隊(duì)列:[NSOperationQueue mainQueue],凡是添加到主隊(duì)了中的NSOperation對象,都會(huì)放到主線程中執(zhí)行。

2其他隊(duì)列(串行、并發(fā)):[[NSOperationQueue alloc]init],添加到這種隊(duì)列中的NSOperation對象都會(huì)自動(dòng)放到子線程中執(zhí)行。

*/

控制線程數(shù)量? :

/*創(chuàng)建隊(duì)列*/

NSOperationQueue*queue = [[NSOperationQueuealloc]init];

/*設(shè)置最大并發(fā)操作數(shù)*/

queue.maxConcurrentOperationCount=x;

//如果最大并發(fā)數(shù)是1,那么就是串行隊(duì)列

掛起隊(duì)列 [暫停執(zhí)行]:

queue.suspend = YES;[NO,恢復(fù)隊(duì)列,繼續(xù)執(zhí)行]

蘋果官方建議:在[queuecancelAllOperations]即取消隊(duì)列的情況下,如果自定義NSOperation;執(zhí)行完一段耗時(shí)操作時(shí)要去判斷任務(wù)是不是被取消 即self.isCancelled。

NSOperation中設(shè)置依賴

/*設(shè)置依賴*/

[operation3addDependency:operation1];

[operation3addDependency:operation2];

operation3放在operation1和operation2執(zhí)行完后執(zhí)行

可以在不同的隊(duì)列中設(shè)置依賴

NSOperation中監(jiān)聽

op5.completionBlock= ^{

NSLog(@"op5執(zhí)行完畢---%@",[NSThreadcurrentThread]);

};

NSOperation線程之間的通信

[[NSOperationQueuemainQueue]addOperationWithBlock:^{

//回到主線程中執(zhí)行

}];

在NSOpeation中合并圖片,[等待圖一和圖二下載好在合成]可以使用依賴

多圖片下載

可以使用第三方框架:SDWebImage

[cell.imageViewsd_setImageWithURL:[NSURLURLWithString:app.icon]placeholderImage:[UIImageimageNamed:@"aa"]];

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