012-iOS之多线程管理
前言:
•进程
•线程
简介
每一个iOS程序都有一个专门用于更新显示UI界面、处理用户触摸事件的主线程,如果将其他太耗时的操作放在主线程中执行,很容易照成主线程的阻塞,而导致程序出现卡机的现象,带来极差的用户体验,为了避免这个现象的发生,我们通常将其他耗时的操作放到其他线程中去,增加运行效果的最好方法。下面我们将介绍一下iOS的三种多线程编程:
1.NSThread
这种方法需要管理线程的生命周期、同步、加锁问题,会导致一定的性能开销,
2.NSOperation和NSOperationQueue
NSOperation以面向对象的方式封装了需要执行的操作,然后可以将这个操作放到一个NSOperationQueue中去异步执行。不必关心线程管理、同步等问题。
3.Grand Centeral Dispatch
简称GCD,iOS4才开始支持,是纯C语言的API。自iPad2开始,苹果设备开始有了双核CPU,为了充分利用这2个核,GCD提供了一些新特性来支持多核并行编程
NSThread
NSThread *current = [NSThread currentThread];
NSThread *main = [NSThread mainThread]; NSLog(@"主线程:%@", main);
2014-08-25 09:13:33.599 thread[7493:c07] 主线程:<NSThread: 0x23343e0>{name = (null), num = 1}num相当于线程的id,主线程的num是为1的
三、NSThread的创建
1.动态方法
- (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)argument; // 在第2行创建了一条新线程,然后在第4行调用start方法启动线程,线程启动后会调用self的run:方法,并且将@"hb"作为方法参数
2 NSThread *thread = [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"hb"] autorelease];
3 // 开启线程
4 [thread start];假如run:方法是这样的:
1 - (void)run:(NSString *)string {
2 NSThread *current = [NSThread currentThread];
3 NSLog(@"执行了run:方法-参数:%@,当前线程:%@", string, current);
4 }
2014-08-25 09:20:21.102 thread[7542:3e13] 执行了run:方法-参数:mj,当前线程:<NSThread: 0x8495e3d0>{name = (null), num = 3}可以发现,这条线程的num值为3,说明不是主线程,主线程的num为1
2.静态方法
+ (void)detachNewThreadSelector:(SEL)selector toTarget:(id)target withObject:(id)argument;[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"hb"]; // 执行完上面代码后会马上启动一条新线程,并且在这条线程上调用self的run:方法,以@"hb"为方法参数
[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"hb"]; // 会隐式地创建一条新线程,并且在这条线程上调用self的run:方法,以@"hb"为方法参数
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; NSDate *date = [NSDate dateWithTimeInterval:2 sinceDate:[NSDate date]]; [NSThread sleepUntilDate:date]; // 上面两种做法都是暂停当前线程2秒
五、线程的其他操作
1.在指定线程上执行操作
[self performSelector:@selector(run) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:YES]; // 上面代码的意思是在thread这条线程上调用self的run方法 // 最后的YES代表:上面的代码会阻塞,等run方法在thread线程执行完毕后,上面的代码才会通过
[self performSelectorOnMainThread:@selector(run) withObject:nil waitUntilDone:YES]; // 在主线程调用self的run方法
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil]; // 在当前线程调用self的run方法
六、优缺点
1.优点:NSThread比其他多线程方案较轻量级,更直观地控制线程对象
2.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
NSOperation和NSOperationQueue
NSInvocationOperation(调度操作)
self.myQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
- (void)operationAction:(id)obj { NSLog(@"%@ - obj : %@", [NSThread currentThread], obj); }
NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(operationAction:) object:@(i)]; [self.myQueue addOperation:op];
NSBlockOperation(块操作)
NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ [self operationAction:@"Block Operation"]; }];
[self.myQueue addOperation:op];
NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"%@ - 下载图片", [NSThread currentThread]); }]; NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"%@ - 添加图片滤镜", [NSThread currentThread]); }]; NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"%@ - 更新UI", [NSThread currentThread]); }]; [op2 addDependency:op1]; [op3 addDependency:op2]; // [op1 addDependency:op3]; //会造成循环依赖 [self.myQueue addOperation:op1]; [self.myQueue addOperation:op2]; [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:op3];
提示:利用addDependency可以指定操作之间的彼此依赖关系(执行先后顺序)
注意:不要出现循环依赖!
•设置同时并发的线程数量
[self.myQueue setMaxConcurrentOperationCount:2]; // 设置同时并发的线程数量能够有效地降低CPU和内存的开销 这一功能用GCD不容易实现 for (int i = 0; i < 10; ++i) { NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ [self operationAction:@(i)]; }]; [self.myQueue addOperation:op]; }
GCD---Grand Centeral Dispatch (大中央调度)
dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); // 队列名称在调试时辅助 dispatch_sync(q, ^{ NSLog(@"串行同步 %@", [NSThread currentThread]); }); // 同步操作不会新建线程、操作顺序执行(没用!) dispatch_async(q, ^{ NSLog(@"串行异步 %@", [NSThread currentThread]); }); // 异步操作会新建线程、操作顺序执行(非常有用!)
场景:既不影响主线程,又需要顺序执行的操作!
•串行队列
dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); // 队列名称在调试时辅助
dispatch_sync(q, ^{ NSLog(@"并行同步 %@", [NSThread currentThread]); }); // 同步操作不会新建线程、操作顺序执行 dispatch_async(q, ^{ NSLog(@"并行异步 %@", [NSThread currentThread]); }); // 异步操作会新建多个线程、操作无序执行(有用,容易出错!)队列前如果有其他任务,会等待前面的任务完成之后再执行 场景:既不影响主线程,又不需要顺序执行的操作!
•全局队列
dispatch_queue_t q = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //全局队列是系统的,直接拿过来(GET)用就可以与并行队列类似,但调试时,无法确认操作所在队列 dispatch_async(q, ^{ NSLog(@"全局异步 %@ %d", [NSThread currentThread], i); }); // 会新建多个线程、操作无序执行队列前如果有其他任务,会等待前面的任务完成之后再执行 dispatch_sync(q, ^{ NSLog(@"全局同步 %@ %d", [NSThread currentThread], i); }); // 同步操作不会新建线程、操作顺序执行
•主队列
dispatch_queue_t q = dispatch_get_main_queue(); // 每一个应用程序对应唯一一个主队列,直接GET即可在多线程开发中,使用主队列更新UI dispatch_async(q, ^{ NSLog(@"主队列异步 %@", [NSThread currentThread]); }); // 主队列中的操作都应该在主线程上顺序执行的,不存在异步的概念 dispatch_sync(q, ^{ NSLog(@"主队列同步 %@", [NSThread currentThread]); }); // 如果把主线程中的操作看成一个大的Block,那么除非主线程被用户杀掉,否则永远不会结束主队列中添加的同步操作永远不会被执行,会死锁
•不同队列中嵌套dispatch_sync的结果
// 全局队列,都在主线程上执行,不会死锁 dispatch_queue_t q = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 并行队列,都在主线程上执行,不会死锁 dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("cn.itcast.gcddemo", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); // 串行队列,会死锁,但是会执行嵌套同步操作之前的代码 dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("cn.itcast.gcddemo", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); // 直接死锁 dispatch_queue_t q = dispatch_get_main_queue(); dispatch_sync(q, ^{ NSLog(@"同步任务 %@", [NSThread currentThread]); dispatch_sync(q, ^{ NSLog(@"同步任务 %@", [NSThread currentThread]); }); });
•dispatch_sync的应用场景
dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("com.whblap.test", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); __block BOOL logon = NO; dispatch_sync(q, ^{ NSLog(@"模拟耗时操作 %@", [NSThread currentThread]);
[NSThread sleepForTimeInterval:2.0f]; // 通常在多线程调试中用于模拟耗时操作在发布的应用程序中,不要使用此方法!
NSLog(@"模拟耗时完成 %@", [NSThread currentThread]); logon = YES; }); dispatch_async(q, ^{ NSLog(@"登录完成的处理 %@", [NSThread currentThread]); });
ps:
串行队列,同步任务,不需要新建线程
串行队列,异步任务,需要一个子线程,线程的创建和回收不需要程序员参与! “是最安全的一个选择”串行队列只能创建!
并行队列,同步任务,不需要创建线程
并行队列,异步任务,有多少个任务,就开N个线程执行,
无论什么队列和什么任务,线程的创建和回收不需要程序员参与。
线程的创建回收工作是由队列负责的
“并发”编程,为了让程序员从负责的线程控制中解脱出来!只需要面对队列和任务!
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