iOS的三种多线程技术
- NSThread：每个NSThread对象对应一个线程，量级较轻（真正的多线程）
- NSOperation/NSOperationQueue 面向对象的线程技术
- GCD(Grand Central Dispatch) 是基于C语言的框架，可以充分利用多核，是苹果推荐使用的多线程技术
以上这三种编程方式从上到下，抽象度层次是从低到高的，抽象度越高的使用越简单，也是Apple最推荐使用的，在项目中很多框架技术分别使用了不同多线程技术。
三种多线程技术的对比
NSThread:
- 优点：NSThread 比其他两个轻量级，使用简单
- 缺点：需要自己管理线程的生命周期、线程同步、加锁、睡眠以及唤醒等。线程同步对数据的加锁会有一定的系统开销
NSOperation：
- 优点：不需要关心线程管理，数据同步的事情，可以把精力放在自己需要执行的操作上
- 缺点：面向对象的抽象类，只能实现它或者使用它定义好的两个子类：NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation。
GCD(Grand Central Dispatch)：
-
优点：GCD是由苹果开发的一个多核编程的解决方案。iOS4.0+才能使用，是替代
NSThread，NSOperation的高效和强大的技术。最高效，避开并发陷阱。 - 缺点：GCD是基于C语言的
选择小结：
- 简单而安全的选择NSOperation实现多线程即可。
- 处理大量并发数据，又追求性能效率的选择GCD。
- NSThread本人选择基本上是在做些小测试上使用，当然也可以基于此造个轮子。
三种多线程技术的实现
NSThread的多线程技术
- 静态实例化。类方法直接开启后台线程，并执行选择器方法detachNewThreadSelector
// 新建一个线程，调用@selector方法 [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(bigDemo) toTarget:self withObject:nil];
- 动态实例化。成员方法，在实例化线程对象之后，需要使用start执行选择器方法initWithTarget
// 成员方法 NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(bigDemo) object:nil]; // 启动start线程 [thread start];
- 隐式实例化。对于NSThread的简单使用，可以用NSObject的performSelectorInBackground替代
// performSelectorInBackground是将bigDemo的任务放>在后台线程中执行 [self performSelectorInBackground:@selector(bigDemo) withObject:nil];</pre>同时，在NSThread调用的方法中，同样要使用autoreleasepool进行内存管理，否则容易出现内存泄露。
// 自动释放池 2 // 负责其他线程上的内存管理，在使用NSThread或者NSObject的线程方法时，一定要使用自动释放池 4 // 否则容易出现内存泄露。 @autoreleasepool { }
- NSThread的拓展认识
#获取当前线程 NSThread *current = [NSThread currentThread]; #获取主线程 NSThread *main = [NSThread mainThread]; #暂停当前线程 [NSThread sleepForTimeInterval:2]; #线程之间通信 #在指定线程上执行操作 [self performSelector:@selector(run) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:YES]; #在主线程上执行操作 [self performSelectorOnMainThread:@selector(run) withObject:nil waitUntilDone:YES]; #在当前线程执行操作 [self performSelector:@selector(run) withObject:nil];
NSOperation，面向对象的多线程技术
一、使用步骤：
- 1. 实例化操作
// 实例化操作队列 _queue = [[NSOperationQueue alloc] init];NSInvocationOperation
NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(opAction) object:nil]; // 如果使用start，会在当前线程启动操作 // [op1 start]; // 1\. 一旦将操作添加到操作队列，操作就会启动 [_queue addOperation:op1];NSBlockOperation
#pragma mark 模仿下载网络图像 - (IBAction)operationDemo3:(id)sender { // 1\. 下载 NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"下载 %@" , [NSThread currentThread]); }]; // 2\. 滤镜 NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"滤镜 %@" , [NSThread currentThread]); }]; // 3\. 显示 NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"更新UI %@" , [NSThread currentThread]); }]; // 添加操作之间的依赖关系，所谓“依赖”关系，就是等待前一个任务完成后，后一个任务才能启动 // 依赖关系可以跨线程队列实现 // 提示：在指定依赖关系时，注意不要循环依赖，否则不工作。 [op2 addDependency:op1]; [op3 addDependency:op2]; // [op1 addDependency:op3]; [_queue addOperation:op1]; [_queue addOperation:op2]; [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:op3]; }
- 2. 将操作添加到队列NSOperationQueue即可启动多线程执行
[_queue addOperation:op1]; [_queue addOperation:op2];二、更新UI使用主线程队列
//两方式 [NSOpeationQueue mainQueue] addOperation ^{ }; [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:op3];三、操作队列
setMaxConcurrentOperationCount可以设置同时并发的线程数量！# 控制同时最大并发的线程数量 [_queue setMaxConcurrentOperationCount:2]; #提示：此功能仅有NSOperation有！四、使用addDependency可以设置任务的执行先后顺序，同时可以跨操作队列指定依赖关系
//添加操作之间的依赖关系，所谓“依赖”关系，就是等待前一个任务完成后，后一个任务才能启动 //依赖关系可以跨线程队列实现。 #提示：在指定依赖关系时，注意不要循环依赖，否则不工作。 [op2 addDependency:op1]; [op3 addDependency:op2]; [op1 addDependency:op3]; #提示：在指定依赖关系时，注意不要循环依赖，否则不工作。
GCD，C语言
GCD就是为了在“多核”上使用多线程技术
- 要使用GCD，所有的方法都是dispatch开头的
- 名词解释
- global 全局
- queue 队列
- async 异步
- sync 同步
- 要执行异步的任务，就在全局队列中执行即可。dispatch_async 异步执行控制不住先后顺序。
- 关于GCD的队列
- 4.1 全局队列 dispatch_get_global_queue
#参数：优先级 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 始终是 0 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); #可同步 可异步
- 4.2 串行队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); # #是创建得到的，不能直接获取！只能同步！
- 4.3 主队列 dispatch_get_main_queue
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"main - > %@", [NSThread currentThread]); }); #只能同歩
- 异步和同步与方法名无关，与运行所在的队列有关！
同步主要用来控制方法的被调用的顺序- 种多线程实现
- 6.1 后台执行线程创建
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{ [self loadImageSource:imgUrl1]; });
- 6.2 UI线程执行(只是为了测试，长时间加载内容不放在主线程)
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ [self loadImageSource:imgUrl1]; });
- 6.3 一次性执行(常用来写单例)
static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ [self loadImageSource:imgUrl1]; });
- 6.4 并发地执行循环迭代
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); size_t count = 10; dispatch_apply(count, queue, ^(size_t i) { NSLog(@"循环执行第%li次",i); [self loadImageSource:imgUrl1]; });
- 6.5 延迟执行
double delayInSeconds = 2.0; dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC); dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){ [self loadImageSource:imgUrl1]; });
- 6.6 自定义dispatch_queue_t
dispatch_queue_t urls_queue = >dispatch_queue_create("minggo.app.com", NULL); dispatch_async(urls_queue, ^{ [self loadImageSource:imgUrl1]; });
- 对比多任务执行
异步加载图片是大部分app都要面对的问题，那么加载图片是按循序加载完之后才刷新UI呢？还是不安顺序加载UI呢？显然大部分的希望各自加载各自的图片，各自刷新。以下就是模拟这两种场景。
- 7.1 先后执行，加载两张图片为例
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ UIImage *image1 = [self loadImage:imgUrl1]; UIImage *image2 = [self loadImage:imgUrl2]; dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ self.imageview1.image = image1; self.imageView2.image = image2; }); });
- 7.2 并行队列执行，也是以加载两张图片为例
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); dispatch_async(queue, ^{ dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); __block UIImage *image1 = nil; __block UIImage *image2 = nil; dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ image1 = [self loadImage:imgUrl1]; }); dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ image2 = [self loadImage:imgUrl2]; }); dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{ self.imageview1.image = image1; self.imageView2.image = image2; }); });
7.1中等到两张图片加载完成后一起刷新，7.2就是典型的异步并行的例子，不需要理会各自图片加载的先后问题，完成加载图片刷新UI即可。从加载图片中来说，第7.1种不太合适使用，但是对于在上边场景选择中的创作工具来说有很大的好处，首先得异步进行，然后异步中有得按顺序执行几个任务，比如上传章节内容。因此，我们可以灵活考虑使用这两多线程任务执行方式，实现各种场景。
