一、共享资源
共享资源 : 就是内存中的一块资源同时被多个进程所访问，而每个进程可能会对该资源的数据进行修改
问题 : 如果 线程A 访问了某块资源 C，并且修改了其中的数据，此时 线程B 也访问了 资源C，并且也对 C 中的数据进行了修改；那么等到 线程A 和 线程B 执行结束后，此时，资源C 中的数据就并不是最初的设置了
如图
此时，如果用户想获取 被 线程A 修改的 资源C 的数据，但是 资源C 的数据也被 线程B 修改了，所以获得的是错误的数据；如果用户想获取 被 线程B 修改的 资源C 的数据，但是 资源C 的数据也被 线程A 修改了，所以获得的是错误的数据
下面看代码，以出售火车票为例
建立火车票数据模型
// LHTicketModal.h
#import <Foundation/Foundation.h>
@interface LHTicketModal : NSObject
@property (nonatomic) NSUInteger ticketCount; // 剩余票数
@property (nonatomic) NSUInteger ticketSaleCount; // 卖出数量
@end
// LHTicketModal.m
#import "LHTicketModal.h"
static const NSUInteger kTicketTotalCount = 50;
@implementation LHTicketModal
- (instancetype)init {
self = [super init];
if (self) {
// 初始化剩余票数应该为总数
_ticketCount = kTicketTotalCount;
// 初始化卖出票数应该为 0
_ticketSaleCount = 0;
}
return self;
}
@end
UIViewController 代码，声明两个线程，分别代表两个地点
// LHSharedViewController.h
#import "LHSharedViewController.h"
#import "LHTicketModal.h"
@interface LHSharedViewController ()
// 车票模型
@property (nonatomic, strong) LHTicketModal * ticket;
// 线程对象
@property (nonatomic, strong) NSThread * threadBJ;
@property (nonatomic, strong) NSThread * threadSH;
@end
// LHSharedViewController.m
@implementation LHSharedViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 1. 初始化 票数模型对象
_ticket = [[LHTicketModal alloc] init];
// 2. 初始化 线程对象 并设置线程名
_threadBJ = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets:) object:@"北京卖出"];
_threadBJ.name = @"北京";
_threadSH = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets:) object:@"上海卖出"];
_threadSH.name = @"上海";
}
// 线程执行的方法
- (void)sellTickets:(NSString *)str {
while (YES) {
// 判断剩余量是否大于 0，大于 0 才可以卖出
if (_ticket.ticketCount > 0) {
// 暂停一段时间
[NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
// 卖出一张票，剩余票数减 1，卖出票数加 1
_ticket.ticketCount--;
_ticket.ticketSaleCount++;
// 获取当前进程
NSThread * currentThread = [NSThread currentThread];
NSLog(@"%@ 卖了一张票，还剩 %lu 张票", currentThread.name, _ticket.ticketCount);
}
}
}
// 按钮的动作方法
- (IBAction)startSaleBtnClick:(id)sender {
// 开启线程
[_threadBJ start];
[_threadSH start];
}
点击按钮后，线程开始运行，结果如图
看一看出，共享资源同时被多个线程访问并修改，导致用户取得了错误的数据
那么解决这种情况的办法就是 --->>加锁
加锁是指对一段代码进行加锁，加锁之后，若一个线程已经在对共享资源的数据修改，此时就不会再有其他线程来访问该资源进行修改，直至当前线程已经结束修改资源的代码时，其他进程才可以对其进行修改
可以把共享资源看做一个房间，线程看做人；当一个人进入房间之后就会锁门（加锁），对房间进行各种布置，此时其他人是进不来的，因为没有钥匙；直至当前的人出房间，其他的人才可以进房间进行布置
加锁的方式有多种，这里介绍两种
方式一 : 使用 @synchronized (加锁对象) {} 关键字
只需修改上述代码的 sellTickets 方法，其余不变，这里将其方法名改为 sellTickets_v2
- (void)sellTickets_v2:(NSString *)str {
while (YES) {
// 对当前对象加锁
@synchronized (self) {
// 判断剩余量是否大于 0，大于 0 才可以卖出
if (_ticket.ticketCount > 0) {
// 暂停一段时间
[NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
// 卖出一张票，剩余票数减 1，卖出票数加 1
_ticket.ticketCount--;
_ticket.ticketSaleCount++;
// 获取当前进程
NSThread * currentThread = [NSThread currentThread];
NSLog(@"%@ 卖了一张票，还剩 %lu 张票", currentThread.name, _ticket.ticketCount);
}
}
}
}
再次运行程序，点击按钮。结果如图
方式二 : 使用 NSCondition 类
在 类扩展中声明并在 viewDidLoad 方法中初始化
- (void)sellTickets_v3:(NSString *)str {
while (YES) {
// 使用 NSCondition 加锁
[_ticketCondition lock];
// 判断剩余量是否大于 0，大于 0 才可以卖出
if (_ticket.ticketCount > 0) {
// 暂停一段时间
[NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
// 卖出一张票，剩余票数减 1，卖出票数加 1
_ticket.ticketCount--;
_ticket.ticketSaleCount++;
// 获取当前进程
NSThread * currentThread = [NSThread currentThread];
NSLog(@"%@ 卖了一张票，还剩 %lu 张票", currentThread.name, _ticket.ticketCount);
}
// 使用 NSCondition 解锁
[_ticketCondition unlock];
}
}
运行结果和上述一样..
使用 NSCondition 时，将加锁的代码放在 loac 和 unlock 中间
总结 :
1. 互斥锁的优缺点
优点 : 有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题
缺点 : 需要消耗大量 CPU 资源
2. 互斥锁使用的前提
多个线程抢夺同一资源
线程同步，互斥锁就是使用了线程同步
二、线程通信
通常， 一个线程不应该单独存在，应该和其他线程之间有关系
例如 : 一个线程完成了自己的任务后需要切换到另一个线程完成某个任务；或者 一个线程将数据传递给另一个线程
看代码，现在 xib 中拖入一个 按钮，并设置其动作方法，如下::
- (IBAction)btn1Click:(id)sender {
// 1. 获取主线程
NSLog(@"mainThread --- %@", [NSThread mainThread]);
// 2. 创建子线程并完成指定的任务
[self performSelectorInBackground:@selector(run1:) withObject:@"子线程中执行方法"];
}
- (void)run1:(NSString *)str {
// 1. 获取当前线程
NSThread * currentThread = [NSThread currentThread];
NSLog(@"currentThread --- %@ --- %@", currentThread, str);
// 2. 回到主线程中执行指定的方法
[self performSelectorOnMainThread:@selector(backMainThread:) withObject:@"回到主线程" waitUntilDone:YES];
}
- (void)backMainThread:(NSString *)str {
// 1. 获取当前线程（主线程）
NSThread * currentThread = [NSThread currentThread];
NSLog(@"currentThread --- %@ --- %@", currentThread, str);
}
这里通过 performSelectorInBackground: withObject: 方法创建一个子线程并完成指定的任务（run1:），然后在子线程中又通过
performSelectorOnMainThread: withObject: waitUntilDone: 方法回到主线程中完成指定的任务（backMainThread:）
点击按钮，运行结果如下::
三、线程的状态
-
当一个线程对象创建并开启后，它就会被放到线程调度池中，等待系统调度；如图
5.png -
当正在运行的线程被阻塞时，就会被移出 可调度线程池，此时不可再调度它
6.png -
当线程正常结束，异常退出，强制退出时都会导致该线程死亡，死亡的线程会从内存中移除，无法调度
7.png
代码如下
在 xib 中拖入一个 按钮，并设置其动作方法
#import "LHThreadStateViewController.h"
@interface LHThreadStateViewController ()
@property (nonatomic, strong) NSThread * thread;
@end
@implementation LHThreadStateViewController
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// 1. 初始化线程对象
_thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(runThread:) object:@"子线程执行任务"];
_thread.name = @"线程A";
}
-(IBAction)startThreadClick:(id)sender {
// 1. 获取主线程
NSLog(@"mainThread --- %@", [NSThread mainThread]);
// 线程开始
[_thread start];
}
- (void)runThread:(NSString *)str {
// 1. 获取当前线程
NSThread * currentThread = [NSThread currentThread];
NSLog(@"currentThread --- %@", currentThread);
// 2. 阻塞 2s
NSLog(@"线程开始阻塞 2s");
[NSThread sleepForTimeInterval:2.0];
NSLog(@"线程结束阻塞 2s");
// 3. 阻塞 4s
NSLog(@"线程开始阻塞 4s");
// 创建 NSDate 对象，并从当前开始推后 4s
NSDate * date = [NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:4.0];
[NSThread sleepUntilDate:date];
NSLog(@"线程结束阻塞 4s");
// 4. 退出线程
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
if (i == 7) {
// 结束当前线程，之后的语句不会再执行
[NSThread exit];
NSLog(@"线程结束");
}
NSLog(@"%i --- %@", i, currentThread);
}
}
42 行使用 sleepForTimeInterval: 方法使得当前线程阻塞指定的时间
52 行使用 sleepUntilDate: 方法使得当前线程阻塞 参数中设定的时间；该参数必须是 NSDate 对象，并且以当前时间作为基准
62 行使用 exit 方法退出当前线程，并且退出后，该方法之后的语句不再会执行，上述中即 64 行代码不会执行
点击按钮，运行结果如下::
注意 : 当 执行 exit 方法后，表示当前的线程已经死亡，即从内存中移除了，若此时再点击按钮（该线程在内存中已经没有空间了），程序会崩溃，并报以下的错误
