多线程整理

一: GCD(Grand Central Dispatch)->中枢调度器
1>. 存在的库:
GCD存在于libdispatch.dylib这个库中,这个调度库包含了GCD的所有的东西,但任何IOS程序,默认就加载了这个库,在程序运行的过程中会动态的加载这个库,不需要我们手动导入。

. GCD是纯C语言的,因此我们在编写GCD相关代码的时候,面对的函数,而不是方法。
. GCD中的函数大多数都以dispatch开头。
2>. 任务和队列:
GCD中有2个核心概念
(1)任务:执行什么操作
(2)队列:用来存放任务

GCD的使用就2个步骤
(1)定制任务
(2)确定想做的事情
3>. 执行任务:
.GCD中有2个用来执行任务的函数
说明:把右边的参数(任务)提交给左边的参数(队列)进行执行。
(1)用同步的方式执行任务 dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
参数说明:
queue:队列
block:任务
(2)用异步的方式执行任务 dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

4>. 同步和异步的区别
同步:在当前线程中执行
异步:在另一条线程中执行

5>. 队列的类型:
(1)并发队列(Concurrent Dispatch Queue)
可以让多个任务并发(同时)执行(自动开启多个线程同时执行任务)并发功能只有在异步(dispatch_async)函数下才有效
(2)串行队列(Serial Dispatch Queue)
让任务一个接着一个地执行(一个任务执行完毕后,再执行下一个任务)
GCD中获得串行有2种途径

6>. 创建队列:
o1>. 串行队列:
(1)使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

        dispatch_queue_t  dispatch_queue_create(const char *label,  dispatch_queue_attr_t attr); // 队列名称, 队列属性,一般用NULL即可

示例:

        dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", NULL); // 创建
        dispatch_release(queue); // 非ARC需要释放手动创建的队列

(2)使用主队列(跟主线程相关联的队列)
主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列,放在主队列中的任务,都会放到主线程中执行
使用dispatch_get_main_queue()获得主队列

示例:

       dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

o2>. 并行队列:
GCD默认已经提供了全局的并发队列,供整个应用使用,不需要手动创建
使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列

dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority,unsigned long flags); // 此参数暂时无用,用0即可

示例:
这个参数是留给以后用的,暂时用不上,传个0。
第一个参数为优先级,这里选择默认的。获取一个全局的默认优先级的并发队列。

       dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 获得全局并发队列

<说明>. 全局并发队列的优先级:

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认(中)
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台

7>. 各种队列的执行效果:


242038164084931.png

<说明>. 同步函数与异步函数:
(1). 用GCD同步执行非UI相关的任务
目的:想要执行那些不包含任何UI相关代码的同步任务
方案:使用dispatch_sync 函数。
(2). 在GCD上异步执行非UI相关任务
目的:你想要在GCD的帮助下能够异步执行非UI相关任务。
方案:主队列、串行队列和并发队列上异步执行代码块才能见识到GCD的真正实力。(本书作者说,GCD会是多线程应用的未来,并将完全取代现代应用中的线程),千万注意:不要再主队列中使用同步执行函数dispatch_sync
要在分派队列上执行异步任务,你必须使用下面的这些函数中的其中一个:
dispatch_async 函数(在分派队列上执行一个 Block Object.)或者
dispatch_async_f函数(在分派队列上执行一个C函数)

8>. 小结
同步函数不具备开启线程的能力,无论是什么队列都不会开启线程;异步函数具备开启线程的能力,开启几条线程由队列决定(串行队列只会开启一条新的线程,并发队列会开启多条线程)。

同步函数
(1)并发队列:不会开线程
(2)串行队列:不会开线程

异步函数
(1)并发队列:能开启N条线程
(2)串行队列:开启1条线程

补充:
凡是函数中,各种函数名中带有create\copy\new\retain等字眼,都需要在不需要使用这个数据的时候进行release。
GCD的数据类型在ARC的环境下不需要再做release。
CF(core Foundation)的数据类型在ARC环境下还是需要做release。
异步函数具备开线程的能力,但不一定会开线程

二: NSThread的使用:
<特点>:
优点:NSThread 比其他两个轻量级
缺点:需要自己管理线程的生命周期,线程同步。线程同步对数据的加锁会有一定 的系统开销
1>. 创建:

- (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)argument
+ (void)detachNewThreadSelector:(SEL)aSelector toTarget:(id)aTarget withObject:(id)anArgument

第一个是实例方法,第二个是类方法

<selector方法实现>:

1、[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(doSomething:) toTarget:self withObject:nil];  
2、NSThread* myThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self  
                                        selector:@selector(doSomething:)  
                                        object:nil];  
     [myThread start];  

例子>.下载图片的例子:

-(void)downloadImage:(NSString *) url{  
    NSData *data = [[NSData alloc] initWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:url]];  
    UIImage *image = [[UIImage alloc]initWithData:data];  
    if(image == nil){        
    }else{  
        [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateUI:) withObject:image waitUntilDone:YES];  
    }  
}  
 
-(void)updateUI:(UIImage*) image{  
    self.imageView.image = image;  
}  
   
- (void)viewDidLoad  
{  
    [super viewDidLoad];  
      
//[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(downloadImage:) toTarget:self withObject:kURL];  
    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(downloadImage:) object:kURL];  
    [thread start];  
}

2>. 线程间通讯:
线程下载完图片后怎么通知主线程更新界面呢?
[self performSelectorOnMainThread:@selector(updateUI:) withObject:image waitUntilDone:YES];
performSelectorOnMainThread是NSObject的方法,除了可以更新主线程的数据外,还可以更新其他线程的比如:用:performSelector:onThread:withObject:waitUntilDone:

三:NSOperation和NSOperationQueue的使用:
1>. 使用NSOperation的方式:
(1). 用定义好的子类:
NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation。

(2). 继承NSOperation:
如果你也熟悉Java,NSOperation就和java.lang.Runnable接口很相似。和Java的Runnable一样,NSOperation也是设计用来扩展的,只需继承重写NSOperation的一个方法main。相当与java 中Runnalbe的Run方法。然后把NSOperation子类的对象放入NSOperationQueue队列中,该队列就会启动并开始处理它。

2>. 例子>.
(1). NSInvocationOperation例子:

- (void)viewDidLoad  
{  
    [super viewDidLoad];  
    NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self   selector:@selector(downloadImage:)  object:kURL];  
      
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];  
    [queue addOperation:operation];  
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.  
}  
  
-(void)downloadImage:(NSString *)url{  
    NSLog(@"url:%@", url);  
    NSURL *nsUrl = [NSURL URLWithString:url];  
    NSData *data = [[NSData alloc]initWithContentsOfURL:nsUrl];  
    UIImage * image = [[UIImage alloc]initWithData:data];  
    [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateUI:) withObject:image waitUntilDone:YES];  
}  
-(void)updateUI:(UIImage*) image{  
    self.imageView.image = image;  
} 

(2). 继承NSOperation:
在.m文件中实现main方法,main方法编写要执行的代码即可.
3>. 如何控制线程池中的线程数?
队列里可以加入很多个NSOperation, 可以把NSOperationQueue看作一个线程池,可往线程池中添加操作(NSOperation)到队列中。线程池中的线程可看作消费者,从队列中取走操作,并执行它。
通过下面的代码设置:
[queue setMaxConcurrentOperationCount:5];
线程池中的线程数,也就是并发操作数。默认情况下是-1,-1表示没有限制,这样会同时运行队列中的全部的操作。

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