多线程技术
术语:
进程Process: 已经启动的应用程序叫进程
线程Thread: 一段可执行的代码序列(任务/代码)
进程和线程的区别:
一个进程可以包含一个线程
进程分配资源,线程执行任务
主线程: 如果xcode启动时候,自动创建一个线程,该线程才称为主线程
子线程; 使用代码来创建子线程
主线程和子线程的责任分工
主线程责任(用户/交互):
所有和界面相关的逻辑由主线程执行(UIKit Framework)
响应用户事件(滚动/拖拽/点击...)
子线程责任(耗时操作):
下载图片/音频文件/for循环(耗时操作)
iOS提供多少个创建子线程技术
分析:
主线程阻塞:有其他的耗时操作占用着主线程
所有的事件/任务都会放到队列中(主线程的队列叫做主队列);队列中的任务以FIFO(先进先出)方式响应(执行)
让子线程执行耗时操作就不会造成主线程阻塞
- 1.pathread
POSIX(Portable Operation System Interface) Thread :可移植的操作系统接口
特点:
优点: 可移植性
缺点: 基于C语言,底层,功能少
样例: 代码创建一个子线程,给定子线程的任务Task;
代码:
//void *(void *)
void *task(void *data){
//验证传过来的参数
printf("验证传过来的值:%s",(char *)data);
//耗时操作
for (int i = 0; i <20000; i++) {
NSLog(@"执行次数:%d",i);
}
return NULL;
}
//主线程MainThread
- (IBAction)executeTimingOperation:(id)sender {
for (int i = 0; i <20000; i++) {
NSLog(@"执行次数:%d",i);
}
}
//子线程
- (IBAction)executeTimimngOpertionByPathread:(id)sender {
//1.创建子线程对象
/*
*参数一: 指定pathread_t类型的子线程地址
*参数二: 指定线程特定属性(占用内存空间)
*参数三: 函数声明
*参数四: 传给上面函数的参数
*/
pthread_t pathread;
char *data = "hello";
pthread_create(&pathread, NULL, task, data);
//2.把耗时操作给子线程执行
}
- 2.NSThread
NSThread特点:
优点: 基于OC语言;
缺点: 需要知道线程的生命周期;锁/开锁;
如何使用?
如何创建NSThread类型子线程方式(alloc/init)
如何去调用NSThread方法.来判断代码是由主线程还是子线程执行的
{number = 1, name = main}
{number = 2, name = (null)}
通过[NSThread currentThread]的返回值判定由子线程还是子线程执行
样例:创建NSThread类型子线程,执行耗时操作
代码:
{
//1.创建一个NSThread对象
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(downloadImage:) object:@"hello"];
//3.启动子线程的任务Task
[thread start];
NSLog(@"由主线程执行如下代码:%@",[NSThread currentThread]);
}
//2.将耗时操作指定给子线程方法(对象)
- (void)downloadImage:(NSString *)string
{
//由子线程执行
NSLog(@"由子线程执行如下代码:%@",[NSThread currentThread]);
for (int i = 0; i < 5; i++) {
NSLog(@"执行-->%d",i);
}
}
前提:知道图片的地址(URL)
下载图片方式一: NSString -> NSRUL(网址特点类) -> NSData -> UIImage
界面: UIImageView + UIButton
样例: 创建NSThread类型子线程,执行下载图片的操作
代码:
- (IBAction)downloadButton:(id)sender {
//1.创建NSThread对象
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(downloadImage) object:nil];
//执行下载逻辑
//启动子线程
[thread start];
}
- (void)downloadImage{
//NSString -> NSURL -> NSData -> UIImage
NSString *imageStr = @"http://f.hiphotos.baidu.com/image/h%3D200/sign=66e8237adac451dae9f60beb86fd52a5/4bed2e738bd4b31cfa3c2f9f80d6277f9e2ff896.jpg";
NSURL *imageUrl = [NSURL URLWithString:imageStr];
//如下方法是耗时的
NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:imageUrl];
UIImage *image = [UIImage imageWithData:imageData];
//要由子线程回到主线程,赋值给imageview
//主要线程执行任务的优先级高于子线程任务
//子线程回到主线程方式一
[self performSelectorOnMainThread:@selector(returnMainThread:) withObject:image waitUntilDone:YES];//waitUntilDone:表示该方法执行完后是否执行下面的代码
NSLog(@"---->>>");
}
苹果默认不允许http,要在info改设置,如下:
和UIKit相关的操作需要从子线程回到主线程(原理)
//子线程回到主线程
[self performSelectorOnMainThread:@selector(returnMainThread:) withObject:image waitUntilDone:YES];
多线程
- 问题: 多个子线程同时修改/更新同一个变量的值时,会造成数据不一致现象
样例: 实现上面问题逻辑(如:两个窗口同时卖北京到深圳的票)
-> 两个窗口 -> 两个NSThread对象
卖票 - > 总票数为60;对总票数减减
分析问题: 多个子线程同时修改同一个值
解决方案: 适当的时候"加锁";适当的时候"解锁";
代码:
@interface ViewController ()
/** 剩余的票数 */
@property (nonatomic,assign) int leftTicketCount;
/** 互斥锁属性 */
@property (nonatomic,strong) NSLock *lock;
@end
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
//初始化lock对象
self.lock = [[NSLock alloc] init];
//给定一个初始值 总票数60
NSNumber *totalTicketCount = @60;
self.leftTicketCount = [totalTicketCount intValue];
//1.创建两个NSTread对象
NSThread *firstThreadWindow = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sellTicket) object:nil];
firstThreadWindow.name = @"窗口一";
NSThread *secondThreadWindow = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sellTicket) object:nil];
secondThreadWindow.name = @"窗口二";
//2.在子线程执行卖票的逻辑
//3.启动卖票动作
[firstThreadWindow start];
[secondThreadWindow start];
}
- (void)sellTicket{
//在子线程执行 -->卖票
while (1) {
//加锁
[self.lock lock];
if (self.leftTicketCount > 0) {
//模拟延时操作
[NSThread sleepForTimeInterval:0.1];
self.leftTicketCount--;
NSLog(@"窗口:%@;剩余票数:%d",[NSThread currentThread],self.leftTicketCount);
//解锁
[self.lock unlock];
}else{
NSLog(@"票已经卖完!");
//解锁
[self.lock unlock];
break;//跳出当前循环
}
}
}
- 需求: 多个耗时任务同时执行
-> 创建多个子线程同时执行耗时任务
-> performSelectorOnMAainThread回到主线程
GCD(Grand Central Dispath)
1.是什么?
易用的多线程的解决方案
2.为什么提出GCD
提供比较方便,好用多线程调度方案
3.如何使用?
一般的CGD的执行任务流程
a. 创建队列
b.给执行任务,放到队列中
c.执行队列中的任务
3.1 队列类型
串行队列(Serial Queue): 顺序执行
并行队列(Concurrent Queue): 同步执行
系统默认创建主队列(Main Queue): 主线程顺序执行 -> 由主线程执行的串行队列
系统默认创建全局队列(Global Queue): 同时执行 -> 已经创建好的并行队列
3.2 执行任务的方式
同步执行(Synchronous): 当前线程执行 + 等待任务执行完毕
注意: 一般不使用同步执行,会造成阻塞
异步执行(Asynchronous): 子线程执行 + 立即返回(不等待任务)
3.3 明确知道两点:
a. 任务的执行顺序: 打印log,看时间
b. 有谁执行任务(主线程还是子线程): [NSTread currentThread]
3.4 从多个排列组合中,寻找可以完成需求的组合
-> 子线程执行的组合
-> 回到主线程的组合
样例: 实现四种排列组合
串行队列同步执行
代码:
//明确点: 任务执行的顺序; 主线程还是子线程执行
//1.创建一个串行队列
/**
* 参数一: 给定名字
* 参数二: 指定的队列类型
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("FirstSerialQueue",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
//2.添加两个任务到串行队列中(BLOCK)
//3.同步执行两个任务
dispatch_sync(queue, ^{
//添加第一个任务(耗时操作)
for (int i = 0; i < 5; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
NSLog(@"+++++++++++%@",[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"打印 + 结束");
dispatch_sync(queue, ^{
//添加第二个任务
for (int i = 0; i < 5; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
NSLog(@"-----------%@",[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"打印 - 结束");
串行队列异步执行
代码:
//明确点:任务的执行顺序;
//1.创建一个串行队列
/**
* 参数一: 给定名称
* 参数二: 指定的队列类型
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("secondSerialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
//添加两个任务到串行队列中并异步执行两个任务
dispatch_async(queue, ^{
//添加到队列中的任务
for (int i = 0; i < 5; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
NSLog(@"++++++++++++++%@",[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"打印 + 结束");
dispatch_async(queue, ^{
//添加第二个任务
for (int i = 0; i < 5; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
NSLog(@"--------------%@",[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"打印 - 结束");
并行队列同步执行
注意:
一般在主线程中不会用,因为不能实现并行执行
代码:
/**
* 并行队列: 同时的执行
* 同步执行: 当前线程 + 等待任务执行完毕
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("FirstConcurrent", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_sync(queue, ^{
//
for (int i = 0; i < 5; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
NSLog(@"++++++++++++++%@",[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"打印 + 结束");
dispatch_sync(queue, ^{
for (int i = 0; i < 5; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
NSLog(@"--------------%@",[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"打印 - 结束");
并行队列异步执行
代码:
/**
* 并行队列: 同时执行
* 异步执行: 子线程 + 立即返回(不等待任务)
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("SecondConcurrent", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^{
for (int i = 0; i < 5; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
NSLog(@"+++++++++++%@",[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"打印 + 结束");
dispatch_async(queue, ^{
for (int i = 0; i < 5; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
NSLog(@"-----------%@",[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"打印 - 结束");
//全局队列异步执行
- (IBAction)globalQueueAsync:(id)sender {
//结论和并行队列异步执行一样
//1.获取全局队列(只有这一步不同)
/*
* 参数一: 指定全局队列的优先级(主队列优先级最高)
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND
* 参数二: 0
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//2.添加任务
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"++++++++%@",[NSThread currentThread]);
});
//3.异步执行
NSLog(@"打印 + 结束");
dispatch_async(queue, ^{
for (int i = 0; i < 5; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
NSLog(@"-------------%@",[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"打印 - 结束");
}
//主队列异步执行
- (IBAction)mainQueueAsync:(id)sender {
//1. 获取主队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
//2. 添加任务
dispatch_async(queue, ^{
for (int i = 0; i < 5; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
NSLog(@"+++++++++++++%@",[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"打印 + 结束");
dispatch_async(queue, ^{
for (int i = 0; i < 5; i++) {
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
NSLog(@"-------------%@",[NSThread currentThread]);
}
});
NSLog(@"打印 - 结束");
}
//主队列同步执行
- (IBAction)mainQueueSync:(id)sender {
//1.获取主队列
// dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
//添加任务
NSLog(@"任务一");
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"任务二");
});
NSLog(@"任务三");
}
- GCD底层实现原理:
1.底层维护一个线程池,自动从线程池中找空闲的子线程
2.不需要创建子线程对象
