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多線程和網(wǎng)絡(luò).jpg

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多線程基礎(chǔ)

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NSThread

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GitBook

1-基本概念

01 進(jìn)程
    進(jìn)程是指在系統(tǒng)中正在運(yùn)行的一個(gè)應(yīng)用程序。每個(gè)進(jìn)程之間是獨(dú)立的，每個(gè)進(jìn)程均運(yùn)行在其專用且受保護(hù)的內(nèi)存空間內(nèi)。
02 線程
    2-1 基本概念
        1個(gè)進(jìn)程要想執(zhí)行任務(wù)，必須得有線程（每1個(gè)進(jìn)程至少要有1條線程），線程是進(jìn)程的基本執(zhí)行單元，一個(gè)進(jìn)程（程序）的所有任務(wù)都在線程中執(zhí)行。
    2-2 線程的串行
        1個(gè)線程中任務(wù)的執(zhí)行是串行的，如果要在1個(gè)線程中執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，那么只能一個(gè)一個(gè)地按順序執(zhí)行這些任務(wù)。也就是說(shuō)，在同一時(shí)間內(nèi)，1個(gè)線程只能執(zhí)行1個(gè)任務(wù)。
03 多線程
    3-1 基本概念
        即1個(gè)進(jìn)程中可以開啟多條線程，每條線程可以并行（同時(shí)）執(zhí)行不同的任務(wù)。
    3-2 線程的并行
        并行即同時(shí)執(zhí)行。比如同時(shí)開啟3條線程分別下載3個(gè)文件（分別是文件A、文件B、文件C。
    3-3 多線程并發(fā)執(zhí)行的原理
        在同一時(shí)間里，CPU只能處理1條線程，只有1條線程在工作（執(zhí)行）。多線程并發(fā)（同時(shí)）執(zhí)行，其實(shí)是CPU快速地在多條線程之間調(diào)度（切換），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
    3-4 多線程優(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，主線程占用1M，子線程占用512KB），如果開啟大量的線程，會(huì)占用大量的內(nèi)存空間，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）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
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04 多線程在iOS開發(fā)中的應(yīng)用
    4-1 主線程
        1）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”。
        2）作用。刷新顯示UI,處理UI事件。
    4-2 使用注意
        1）不要將耗時(shí)操作放到主線程中去處理，會(huì)卡住線程。
        2）和UI相關(guān)的刷新操作必須放到主線程中進(jìn)行處理。
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05 iOS中多線程的實(shí)現(xiàn)方案
    5-1 pthread
        a.特點(diǎn)：
          1）一套通用的多線程API
          2）適用于Unix\Linux\Windows等系統(tǒng)
          3）跨平臺(tái)\可移植
          4）使用難度大
        b.使用語(yǔ)言：c語(yǔ)言
        c.使用頻率：幾乎不用
        d.線程生命周期：由程序員進(jìn)行管理

    5-2 NSThread
        a.特點(diǎn)：
            1）使用更加面向?qū)ο?            2）簡(jiǎn)單易用，可直接操作線程對(duì)象
        b.使用語(yǔ)言：OC語(yǔ)言
        c.使用頻率：偶爾使用
        d.線程生命周期：由程序員進(jìn)行管理

    5-3 GCD
        a.特點(diǎn)：
            1）旨在替代NSThread等線程技術(shù)
            2）充分利用設(shè)備的多核（自動(dòng)）
        b.使用語(yǔ)言：C語(yǔ)言
        c.使用頻率：經(jīng)常使用
        d.線程生命周期：自動(dòng)管理

    5-4 NSOperation
        a.特點(diǎn)：
            1）基于GCD（底層是GCD）
            2）比GCD多了一些更簡(jiǎn)單實(shí)用的功能
            3）使用更加面向?qū)ο?        b.使用語(yǔ)言：OC語(yǔ)言
        c.使用頻率：經(jīng)常使用
        d.線程生命周期：自動(dòng)管理

2-Pthread

說(shuō)明：pthread的基本使用（需要包含頭文件）
    //使用pthread創(chuàng)建線程對(duì)象
    pthread_t thread;
    NSString *name = @"wendingding";
    //使用pthread創(chuàng)建線程
    //第一個(gè)參數(shù)：線程對(duì)象地址
    //第二個(gè)參數(shù)：線程屬性
    //第三個(gè)參數(shù)：指向函數(shù)的指針
    //第四個(gè)參數(shù)：傳遞給該函數(shù)的參數(shù)
    pthread_create(&thread, NULL, run, (__bridge void *)(name));

3-NSThread

（1）NSThread的基本使用

//第一種創(chuàng)建線程的方式：alloc init.
//特點(diǎn)：需要手動(dòng)開啟線程，可以拿到線程對(duì)象進(jìn)行詳細(xì)設(shè)置
    //創(chuàng)建線程
    /*
     第一個(gè)參數(shù)：目標(biāo)對(duì)象
     第二個(gè)參數(shù)：選擇器，線程啟動(dòng)要調(diào)用哪個(gè)方法
     第三個(gè)參數(shù)：前面方法要接收的參數(shù)（最多只能接收一個(gè)參數(shù)，沒有則傳nil）
     */
    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"wendingding"];
     //啟動(dòng)線程
    [thread start];

//第二種創(chuàng)建線程的方式：分離出一條子線程
//特點(diǎn)：自動(dòng)啟動(dòng)線程，無(wú)法對(duì)線程進(jìn)行更詳細(xì)的設(shè)置
    /*
     第一個(gè)參數(shù)：線程啟動(dòng)調(diào)用的方法
     第二個(gè)參數(shù)：目標(biāo)對(duì)象
     第三個(gè)參數(shù)：傳遞給調(diào)用方法的參數(shù)
     */
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"我是分離出來(lái)的子線程"];

//第三種創(chuàng)建線程的方式：后臺(tái)線程
//特點(diǎn)：自動(dòng)啟動(dòng)縣城，無(wú)法進(jìn)行更詳細(xì)設(shè)置
[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"我是后臺(tái)線程"];

（2）設(shè)置線程的屬性

//設(shè)置線程的屬性
    //設(shè)置線程的名稱
    thread.name = @"線程A";

    //設(shè)置線程的優(yōu)先級(jí),注意線程優(yōu)先級(jí)的取值范圍為0.0~1.0之間，1.0表示線程的優(yōu)先級(jí)最高,如果不設(shè)置該值，那么理想狀態(tài)下默認(rèn)為0.5
    thread.threadPriority = 1.0;

（3）線程的狀態(tài)

//線程的各種狀態(tài)：新建-就緒-運(yùn)行-阻塞-死亡
//常用的控制線程狀態(tài)的方法
[NSThread exit];//退出當(dāng)前線程
[NSThread sleepForTimeInterval:2.0];//阻塞線程
[NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:2.0]];//阻塞線程
//注意：線程死了不能復(fù)生

（4）線程安全

01 前提：多個(gè)線程訪問同一塊資源會(huì)發(fā)生數(shù)據(jù)安全問題
    02 解決方案：加互斥鎖
    03 相關(guān)代碼：@synchronized(self){}
    04 專業(yè)術(shù)語(yǔ)-線程同步
    05 原子和非原子屬性（是否對(duì)setter方法加鎖）

（5）線程間通信

-(void)touchesBegan:(nonnull NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event
{
//    [self download2];

    //開啟一條子線程來(lái)下載圖片
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(downloadImage) toTarget:self withObject:nil];
}

-(void)downloadImage
{
    //1.確定要下載網(wǎng)絡(luò)圖片的url地址，一個(gè)url唯一對(duì)應(yīng)著網(wǎng)絡(luò)上的一個(gè)資源
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://p6.qhimg.com/t01d2954e2799c461ab.jpg"];

    //2.根據(jù)url地址下載圖片數(shù)據(jù)到本地（二進(jìn)制數(shù)據(jù)
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

    //3.把下載到本地的二進(jìn)制數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖片
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

    //4.回到主線程刷新UI
    //4.1 第一種方式
//    [self performSelectorOnMainThread:@selector(showImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];

    //4.2 第二種方式
//    [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];

    //4.3 第三種方式
    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];
}

（6）如何計(jì)算代碼段的執(zhí)行時(shí)間

//第一種方法
    NSDate *start = [NSDate date];
    //2.根據(jù)url地址下載圖片數(shù)據(jù)到本地（二進(jìn)制數(shù)據(jù)）
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

    NSDate *end = [NSDate date];
    NSLog(@"第二步操作花費(fèi)的時(shí)間為%f",[end timeIntervalSinceDate:start]);

//第二種方法
    CFTimeInterval start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

    CFTimeInterval end = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    NSLog(@"第二步操作花費(fèi)的時(shí)間為%f",end - start);

4-GCD

（1）GCD基本知識(shí)

01 兩個(gè)核心概念-隊(duì)列和任務(wù)
02 同步函數(shù)和異步函數(shù)

（2）GCD基本使用

01 異步函數(shù)+并發(fā)隊(duì)列：開啟多條線程，并發(fā)執(zhí)行任務(wù)
02 異步函數(shù)+串行隊(duì)列：開啟一條線程，串行執(zhí)行任務(wù)
03 同步函數(shù)+并發(fā)隊(duì)列：不開線程，串行執(zhí)行任務(wù)
04 同步函數(shù)+串行隊(duì)列：不開線程，串行執(zhí)行任務(wù)
05 異步函數(shù)+主隊(duì)列：不開線程，在主線程中串行執(zhí)行任務(wù)
06 同步函數(shù)+主隊(duì)列：不開線程，串行執(zhí)行任務(wù)（注意死鎖發(fā)生）
07 注意同步函數(shù)和異步函數(shù)在執(zhí)行順序上面的差異

（3）GCD線程間通信

//0.獲取一個(gè)全局的隊(duì)列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

    //1.先開啟一個(gè)線程，把下載圖片的操作放在子線程中處理
    dispatch_async(queue, ^{

       //2.下載圖片
        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(@"下載操作所在的線程--%@",[NSThread currentThread]);

        //3.回到主線程刷新UI
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
           self.imageView.image = image;
           //打印查看當(dāng)前線程
            NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);
        });

    });

（4）GCD其它常用函數(shù)

01 柵欄函數(shù)（控制任務(wù)的執(zhí)行順序）
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"--dispatch_barrier_async-");
    });

    02 延遲執(zhí)行（延遲·控制在哪個(gè)線程執(zhí)行）
      dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSLog(@"---%@",[NSThread currentThread]);
    });

    03 一次性代碼（注意不能放到懶加載）
    -(void)once
    {
        //整個(gè)程序運(yùn)行過(guò)程中只會(huì)執(zhí)行一次
        //onceToken用來(lái)記錄該部分的代碼是否被執(zhí)行過(guò)
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{

            NSLog(@"-----");
        });
    }

    04 快速迭代（開多個(gè)線程并發(fā)完成迭代操作）
       dispatch_apply(subpaths.count, queue, ^(size_t index) {
    });

    05 隊(duì)列組（同柵欄函數(shù)）
    //創(chuàng)建隊(duì)列組
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    //隊(duì)列組中的任務(wù)執(zhí)行完畢之后，執(zhí)行該函數(shù)
    dispatch_group_notify(dispatch_group_t group,dispatch_queue_t queue,dispatch_block_t block);

    06進(jìn)入群組和離開群組
    dispatch_group_enter(group);//執(zhí)行該函數(shù)后，后面異步執(zhí)行的block會(huì)被gruop監(jiān)聽
    dispatch_group_leave(group);//異步block中，所有的任務(wù)都執(zhí)行完畢，最后離開群組
    //注意：dispatch_group_enter|dispatch_group_leave必須成對(duì)使用

總結(jié)

• 一次性代碼不能放到懶加載里面，整個(gè)程序的生命周期中只運(yùn)行一次