iOS NSThread 学习

虽然现在iOS开发中,涉及到多线程,更多用到轻量级GCD进行开发。
但还是来总结一下最近在学的NSThread


先来了解一下进程

什么是进程

1.进程是指一个正在运行的应用程序
2.每个进程之间是相互独立的
3.一个进程要进行任务,必须要有线程(每一个进程中至少要有一个线程)
4.一个进程(程序)的所有任务都在线程中执行

进程和线程的比较

1.线程是CPU调用(执行任务)的最小单位
2.进程是CPU分配资源和调度的单位
3.同一个进程内的线程共享进程的资源

用一个比喻来说明线程与进程之间的区别:
进程相当于一个车间,车间是占用土地资源的
而线程相当于车间(进程)中的工人


多线程

1.一个进程中可以开启多条线程,每条线程可以并行(同时)执行不同的任务(比如,同时开启三条线程分别下载三个文件)
2.原理:对于单核, 同一时间,CPU只能处理一条线程,只有一条线程在工作(执行)。而多线程并发(同时)执行,其实是CPU快速地在多条线程之间调度(切换),如果CPU调度线程的时间足够快,就照成了多线程并发执行的假象。
3.如果线程非常多,CPU会在多条线程之间调度,CPU会累死,会消耗大量的CPU资源,每条线程被调度执行的频次会降低(线程执行效率会降低)。

多线程的优、缺点

1.优点:能够提高程序的执行效率,适当提高资源利用率(CPU、内存利用率)
2.缺点:创建线程是有开销的,iOS下会占用内核数据结构大约1kb,栈空间512kb等,同时创建线程大约需要90ms的创建时间。如果开启大量的线程,会降低程序的性能,线程越多,CPU调度线程上的开销就越大。同时,程序设计也更加的复杂。


多线程在iOS开发中的应用

主线程:一个iOS程序默认会开启一条线程,称为“主线程”或者“UI线程”。

1.UI线程的主要作用:显示/刷新UI界面,处理UI事件(比如点击事件,滚动时间,拖拽事件等)

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    NSLog(@"%d---------%@",[NSThread isMainThread],[NSThread currentThread]);
}

打印结果
2018-08-18 16:53:41.670976+0800 线程学习[1121:84897] 1---------<NSThread: 0x604000065140>{number = 1, name = main}

2.主线程使用注意:别将比较耗时的操作放到主线程中,耗时操作会卡住主线程,严重影响UI的流畅度,给用户一种“卡住”的体验。

因此,耗时的操作应该放在新创建的子线程(后台线程)中去执行

实现的技术方法

多线程实现技术方法.png

就简单了解一下NSThread

NSThread

1.两个创建的类方法(当然也有对象方法,使用下述的方法会自动开始线程中任务)

+ (void)detachNewThreadWithBlock:(void (^)(void))block API_AVAILABLE(macosx(10.12), ios(10.0), watchos(3.0), tvos(10.0));
+ (void)detachNewThreadSelector:(SEL)selector toTarget:(id)target withObject:(nullable id)argument;

隐式创建线程的方法:
[self performSelectorInBackground: toTarget: WithObject:]

  1. 启动线程 对象方法:-(void)start;
    3。生命周期:线程中的任务执行完毕后,该线程才会被销毁。
    这里创建一个NSThread的子类JNPThread,重写delloc方法,
    NSLog(@"End");
    然后在viewController.m文件中
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    [self  creatThread];
}
- (void)creatThread {
    JNPThread *thread = [[JNPThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(bigTask) object:nil];
    [thread start];
    
}
- (void)bigTask {
    for(NSInteger i = 0;i<100000;i++) {
        NSLog(@"%ld------%@",(long)i,[JNPThread currentThread]);
    }
    NSLog(@"%s",__func__);
}

运行可得最终打印结果


验证子线程的生命周期.png

线程的状态

概念图:
线程的状态.png

1.在创建一个新的子线程A后,CPU会分配进程所拥有的一部分控件给该线程。在该线程调用start方法后,会进入就绪状态,CPU处理该线程。此时,A线程可以理解为在“执行”和“就绪”两个状态中不断切换。
2.线程阻塞(sleep):进入阻塞状态的线程,会离开可调度线程池,但是在内存中依旧占有一定资源,CPU不会对其进行处理。线程可以被重新换新。
3.线程死亡,当任务执行完毕,或者线程异常/强制退出时,该线程所占有的内存会被释放,被释放的线程不能重新换新。


线程状态.png

线程安全

在开发中,一块资源可能会被多个线程共享,也就是多个线程会访问同一块资源。而此时,很容易引发数据错乱和数据安全的问题。

解决方法---互斥锁
//枷锁对象一般为全局唯一变量。开发中多为self
@synchronized(self){
}

加入互斥锁可以防止因多线程抢夺资源照成的数据安全问题,加互斥锁的前提即多条线程抢夺同一块资源,但是这需要消耗大量的CPU资源。
加入互斥锁-----》线程同步(多条线程在同一条主线上执行,按顺序执行任务)


nonatomic和atomic

atomic ,线程安全,需要消耗大量的资源。
nonatomic,非线程安全,适合内存小的移动设备。
两者的主要区别在于atomic会给该属性的setter方法加锁(ios默认情况下是atomic)。
而在ios开发中,属性的生命多为nonatomic,使用atomic也可以,但会造成资源浪费。


线程间通信

体现:

1.一个线程传递数据给另外一个线程
2.在一个线程中执行特定任务后,转到另一个线程继续执行任务

线程间通信的常用方法:

1. [self performSelector:@selector() onThread: withObject: waitUntilDone:];
2. [self performSelectorOnMainThread:@selector() withObject:waitUntilDone:];
//waitUntilDone(BOOL)参数:是否等待线程中的任务执行完毕
//withObject:传递前面一个方法中的参数

依旧是使用经典的子线程下载图片的粒子:

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(downLoad) object:nil];
    [thread start];
}
- (void)downLoad {
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"https://f12.baidu.com/it/u=62466529,3197984907&fm=72"];
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
    for(int i = 0;i<10000;i++) {
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    }
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
//    [self performSelector:@selector(showImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];
    [self performSelectorOnMainThread:@selector(showImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];
    NSLog(@"end");
}
- (void)showImage:(UIImage *)image {
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    self.loadImageView.image = image;
}

打印结果:
屏幕快照 2018-08-19 下午2.24.16.png

可以看见在下载图片的过程中,界面仍然响应用户的点击。



如有不妥,还请指正。

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