第三篇：多线程编程的多种方式
iOS执行多线程编程常用的有以下几种方式
- NSThread
- GCD
- NSOperation
本文简单介绍NSThread和详细介绍NSOperation
3.1 NSThread
这套方案是经过苹果封装后的，并且完全面向对象的。所以你可以直接操控线程对象，非常直观和方便。但是，它的生命周期还是需要我们手动管理，所以这套方案也是偶尔用用，比如 [NSThread currentThread]，它可以获取当前线程类，你就可以知道当前线程的各种属性，用于调试十分方便。下面来看看它的一些用法。
** 创建并启动 **
先创建线程类，再启动
// 创建
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:nil];
// 启动
[thread start];
创建并自动启动
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:nil];
使用 NSObject 的方法创建并自动启动
[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:nil];
** 其他方法 **
除了创建启动外，NSThread 还以很多方法，下面我列举一些常见的方法，当然我列举的并不完整，更多方法大家可以去类的定义里去看。
//取消线程
- (void)cancel;
//启动线程
- (void)start;
//判断某个线程的状态的属性
@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing;
@property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished;
@property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled;
//设置和获取线程名字
-(void)setName:(NSString *)n;
-(NSString *)name;
//获取当前线程信息
+ (NSThread *)currentThread;
//获取主线程信息
+ (NSThread *)mainThread;
//使当前线程暂停一段时间，或者暂停到某个时刻
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)time;
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
** GCD见上篇 **
3.2 NSOperation和NSOperationQueue
NSOperation 是苹果公司对 GCD 的封装，完全面向对象，所以使用起来更好理解。 大家可以看到 NSOperation 和 NSOperationQueue 分别对应 GCD 的 任务 和 队列 。操作步骤也很好理解：
- 将要执行的任务封装到一个 NSOperation 对象中。
- 将此任务添加到一个 NSOperationQueue 对象中。
然后系统就会自动在执行任务。至于同步还是异步、串行还是并行请继续往下看：
** 添加任务 **
值得说明的是，** NSOperation 只是一个抽象类，所以不能封装任务 **。但它有 2 个子类用于封装任务。分别是：NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation 。创建一个 Operation 后，需要调用 start 方法来启动任务，它会 默认在当前队列同步执行。当然你也可以在中途取消一个任务，只需要调用其 cancel 方法即可。
- NSInvocationOperation : 需要传入一个方法名。
//1.创建NSInvocationOperation对象
NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
//2.开始执行
[operation start];
- NSBlockOperation
//1.创建NSBlockOperation对象
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
}];
//2.开始任务
[operation start];
之前说过这样的任务，默认会在当前线程执行。但是 NSBlockOperation 还有一个方法：addExecutionBlock: ，通过这个方法可以给 Operation 添加多个执行 Block。这样 Operation 中的任务 会并发执行，它会 在主线程和其它的多个线程 执行这些任务，注意下面的打印结果：
//1.创建NSBlockOperation对象
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
}];
//添加多个Block
for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) {
[operation addExecutionBlock:^{
NSLog(@"第%ld次：%@", i, [NSThread currentThread]);
}];
}
//2.开始任务
[operation start];
打印结果
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095467] 第2次 - <NSThread: 0x7ff5c9701910>{number = 1, name = main}
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095666] 第1次 - <NSThread: 0x7ff5c972caf0>{number = 4, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095665] <NSThread: 0x7ff5c961b610>{number = 3, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095662] 第0次 - <NSThread: 0x7ff5c948d310>{number = 2, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.586 test[17527:4095666] 第3次 - <NSThread: 0x7ff5c972caf0>{number = 4, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.586 test[17527:4095467] 第4次 - <NSThread: 0x7ff5c9701910>{number = 1, name = main}
** NOTE：** addExecutionBlock 方法必须在 start() 方法之前执行，否则就会报错：
‘*** -[NSBlockOperation addExecutionBlock:]: blocks cannot be added after the operation has started executing or finished'
NOTE：大家可能发现了一个问题，为什么我在 Swift 里打印输出使用 NSLog() 而不是 println() 呢？原因是使用 print() / println() 输出的话，它会简单地使用 流（stream） 的概念，学过 C++ 的都知道。它会把需要输出的每个字符一个一个的输出到控制台。普通使用并没有问题，可是当多线程同步输出的时候问题就来了，由于很多 println() 同时打印，就会导致控制台上的字符混乱的堆在一起，而NSLog() 就没有这个问题。到底是什么样子的呢？你可以把上面 NSLog() 改为 println() ，然后一试便知。 更多 NSLog() 与 println() 的区别看这里
- 自定义Operation
1.创建自定义Operation类，继承自NSOperation
2.重写自定义Operation的main方法
重写- (void)main方法，在里面实现想执行的任务
创建自动释放池（因为如果是异步操作，无法访问主线程的自动释放池）,新版本已经不再需要手动创建自动释放池
3.通过 "- (BOOL)isCancelled" 方法检测操作是否被取消，对取消做出响应
之前提到过NSOperation只能对还未执行的任务做取消操作,是由于系统封装的方法内部我们无法访问,而自定义Operation中,我们需要重写main方法,在这里检测到isCancelled属性为YES时,直接返回,不执行后面的操作即可取消正在执行的操作,虽然能够实现取消正在执行的操作,但并不是立刻停止的,而是在调用了 operation 的 cancel 方法之后的下一个 isCancelled 的检查点取消的
4.在controller中调用start方法，或者添加到队列, main方法会被调用
通过自定义Operation, 模拟异步下载图片
1.自定义DownloadOperation类,继承自NSOperation
2.声明属性
// url地址
@property (nonatomic,copy) NSString *urlString;
// 完成回调
@property (nonatomic,copy) void(^completeHandler)(UIImage *img);
3.在DownloadOperation类中重写main方法:
#import "DownloadOperation.h"
@implementation DownloadOperation
- (void)main{
//@autoreleasepool {
// 更新后不再需要手动创建,系统内部做过优化
//}
NSAssert(self.completeHandler != nil, @"completeHandler == nil");
// 下载图片
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:self.urlString]];
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
// 取消操作
if (self.isCancelled) {
NSLog(@"取消操作");
return;
}
// 返回主线程刷新UI
[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
self.completeHandler(image);
}];
}
@end
4.使用:
#import "ViewController.h"
#import "DownloadOperation.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController{
NSOperationQueue *_queue;
UIImageView *_imageView;
}
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
_queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
_imageView = [[UIImageView alloc] initWithFrame:[UIScreen mainScreen].bounds];
_imageView.contentMode = UIViewContentModeCenter;
[self.view addSubview:_imageView];
// 1.创建自定义的Operation对象 (下载图片操作)
DownloadOperation *operation = [[DownloadOperation alloc] init];
operation.urlString = @"http://t1.mmonly.cc/mmonly/2014/201407/129/7.jpg";
[operation setCompleteHandler:^(UIImage *img) {
// 更新UI
_imageView.image = img;
}];
// 2.把操作添加到队列中
[_queue addOperation:operation];
}
@end
示例代码中先通过alloc]init实例化了操作对象,再通过属性完成参数传递和下载图片的回调
在使用系统为我们提供的NSOperation子类中,系统提供了类方法直接使用,所以为了方便使用,同样可以自定义一个类方法,完成参数传递和回调, 结合操作的取消一同进行演示
代码优化(自定义类方法):
.h
#import <Foundation/Foundation.h>
#import <UIKit/UIKit.h>
@interface DownloadOperation : NSOperation
// url地址
@property (nonatomic,copy) NSString *urlString;
// 完成回调
@property (nonatomic,copy) void(^completeHandler)(UIImage *img);
// 下载图片类方法
+(instancetype)downloadImageUrlString:(NSString *)urlString completeHandler:(void(^)(UIImage *img))completeHandler;
@end
.m
#import "DownloadOperation.h"
@implementation DownloadOperation
- (void)main{
NSAssert(self.completeHandler != nil, @"completeHandler == nil");
// 下载图片
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:self.urlString]];
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
// 取消操作
if (self.isCancelled) {
NSLog(@"取消操作");
return;
}
// 返回主线程刷新UI
[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
self.completeHandler(image);
}];
}
// 自定义类方法下载图片
+ (instancetype)downloadImageUrlString:(NSString *)urlString completeHandler:(void (^)(UIImage *))completeHandler{
DownloadOperation *operation = [[DownloadOperation alloc] init];
operation.urlString = urlString;
operation.completeHandler = completeHandler;
return operation;
}
@end
外部调用
#import "ViewController.h"
#import "DownloadOperation.h"
@interface ViewController ()
@end
@implementation ViewController{
NSOperationQueue *_queue;
}
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
_queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
_queue.maxConcurrentOperationCount = 3;
for (int i = 0; i < 20; i ++) {
// 1.创建自定义的Operation对象
DownloadOperation *operation = [DownloadOperation downloadImageUrlString:@"http://t1.mmonly.cc/uploads/tu/201607/tt/1alqhs1gwxo.jpg" completeHandler:^(UIImage *img) {
NSLog(@"%d --> (%@)",i,[NSThread currentThread]);
}];
// 2.把操作添加到队列中
[_queue addOperation:operation];
}
}
// 触摸屏幕时取消所有操作(包括正在执行的操作)
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
[_queue cancelAllOperations];
}
@end
