iOS多線程總結

今天沒什麼事做就對iOS的多線程做一次總結，純屬個人看法，初學者可以參考下。對於多線程我想無論是面試還是實際開發大家都不會陌生；

嚴格意義來講iOS多線程算是4種：

PThreads
NSThread
GCD
NSOPeration/NSOperationQueue;

PThreads

這個是基於C語音定義的POSIX Threads(簡稱PThreads)標準線程，但是對於iOS開發者使用率很低，原因是有二：

調用的都是C函數和語法，對於習慣OC或者Swift開發的我們來說，很蛋疼；
線程的生命週期需要我們手動管理。

這個一般用在實現操作系統和PHP裏（Unix、Linux、Mac OS X等）

- (void)Pthreads {
    pthread_t thread;
    
    //創建一個線程並執行 start是一個函數指針
    pthread_create(&thread, NULL, start, NULL);
}

void *start(void *data) {
    //這裏執行線程操作
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    return NULL;
}

有興趣的同學可以看看。

NSThread

這個是蘋果自己開發，NSThread是輕量級多線程生命週期需要手動管理因爲擴展性不高，有很多侷限性只能偶爾用用。

上代碼：

- (void)NSThread {
    
    //先創建後執行
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(threadRun) object:nil];
    [thread start];
    
    //創建並執行
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(threadRun) toTarget:self withObject:nil];
    
    //perform裏唯一一個多線程方法 如果線程方法要刷新UI可以使用
    //- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
    [self performSelectorInBackground:@selector(threadRun) withObject:nil];
}

- (void)threadRun {
    
    NSLog(@"threadRun:%@",[NSThread currentThread]);
}

GCD

下面是重點，Grand Central Dispatch (GCD)是Apple開發的一個多核編程的解決方法。GCD能充分利用手機性能，讓運行效率更快，也是蘋果主推的多線程開發方式。

在GCD中，有兩個概念很重要就是任務和隊列，任務分同步執行和異步執行兩種方式，隊列也分串行隊列和並行隊列，下面我們來看它們的創建和使用：

//1.初始化/獲取系統隊列
    //獲取主隊列 （）一般只負責刷新UI，耗時任務都交給其他線程
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    //創建自己的隊列
    //串行隊列
    dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("隊列標識符", nil);
    
    dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("隊列標識符", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    //並行隊列
    dispatch_queue_t queue3 = dispatch_queue_create("隊列標識符", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    //獲取全局並行隊列  只要是並行任務一般都加入到這個隊列。這是系統提供的一個併發隊列。
    dispatch_queue_t queue4 = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    //2.任務的創建和執行方法（同步和異步）
    //同步任務
    dispatch_sync(queue3, ^{
        
        NSLog(@"GCD-同步%@",[NSThread currentThread]);
        sleep(5);
        NSLog(@"GCD-同步—後%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    //異步任務
    dispatch_async(queue3, ^{
        
        NSLog(@"GCD-異步%@",[NSThread currentThread]);
    });

從上面的代碼可以看出隊列還主隊列（系統隊列）還有自定義隊列（多線程），自定義隊列創建的時候兩個參數第一個是標識符可以爲空；第二個爲空或者DISPATCH_QUEUE_SERIAL爲串行隊列，DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT爲並行隊列。還有一個全局並行隊列一般的併發任務都會加入這個隊列，其實無論是並行隊列還是串行隊列都是以先進先出原則，區別在於並行隊列是取一個開一個線程執行，在取下一個，中間取的時間很快；串行隊列是取出一個執行完成以後再取出下一個，一個一個的執行。需要注意的是GCD會根據系統資源限制並行數量。

//3.隊列組 隊列組可以將很多隊列添加到一個組裏，這樣做的好處是，當這個組裏所有的任務都執行完了，隊列組會通過一個方法通知我們。
    //3.1創建隊列組
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    //3.2創建隊列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    //3.3多次使用隊列組的方法執行任務，只有異步方法
    //執行3此循環
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            NSLog(@"group-01：%@",[NSThread currentThread]);
        }
        
    });
    
    //主隊列執行8此循環
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
       
        for (int i = 0; i < 8; i++) {
            NSLog(@"group-02:%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    
    //執行5次循環
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
       
        for (int i = 0; i < 5; i++) {
            NSLog(@"group-03:%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        
        NSLog(@"完成-04:%@",[NSThread currentThread]);
    });

NSOperation/NSOperationQueue

NSOperation 是蘋果公司對 GCD的封裝，完全面向對象，所以使用起來更好理解。大家可以看到 NSOperation和 NSOperationQueue分別對應 GCD的任務和隊列

NSOperation只是一個抽象類，所以不能封裝任務。但它有 2個子類用於封裝任務。

分別是：NSInvocationOperation和 NSBlockOperation。

創建一個 Operation後，需要調用 start方法來啓動任務，它會默認在當前隊列同步執行。

當然你也可以在中途取消一個任務，只需要調用其 cancel方法即可

//1.創建
    //NSInvocationOperation
    NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(threadRun) object:nil];
    //開始執行
    [operation start];
    
    //NSBlockOperation
    NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
       
        NSLog(@"blockOperation:%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    /*
    NSBlockOperation 還有一個方法：addExecutionBlock: ，通過這個方法可以給 Operation 添加多個執行 Block。這樣 Operation 中的任務會併發執行，它會在主線程和其它的多個線程 執行這些任務
     */
    for (int i = 0; i < 5; i++) {
        [blockOperation addExecutionBlock:^{
           
            NSLog(@"blockOperation-第%d次:%@",i,[NSThread currentThread]);
        }];
    }
    [blockOperation start];
    /*
     看過上面的內容就知道，我們可以調用一個 NSOperation 對象的 start() 方法來啓動這個任務，但是這樣做他們默認是 同步執行 的。就算是 addExecutionBlock 方法，也會在 當前線程和其他線程 中執行，也就是說還是會佔用當前線程。這是就要用到隊列 NSOperationQueue 了。而且，按類型來說的話一共有兩種類型：主隊列、其他隊列。只要添加到隊列，會自動調用任務的 start() 方法
     */
    //NSOperationQueue 獲取主隊列（串行）
    NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];
    
    //創建其他隊列
    NSOperationQueue *queue1 = [[NSOperationQueue alloc] init];
    
    NSBlockOperation *operation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    //這裏可以添加多個operation
    [queue1 addOperation:operation1];

NSOperation 有一個非常實用的功能，那就是添加依賴。比如有 3個任務：A:從服務器上下載一張圖片，B：給這張圖片加個水印，C：把圖片返回給服務器。這時就可以用到依賴了:

//1.任務一：下載圖片
    NSBlockOperation *operation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        
        NSLog(@"下載圖片：%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    //2.任務二：打水印
    NSBlockOperation *operation2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        
        NSLog(@"打水印：%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    //3.任務三：上傳圖片
    NSBlockOperation *operation3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        
        NSLog(@"上傳圖片：%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    //4.設置依賴  注意：不能添加相互依賴，會死鎖，比如 A依賴B，B依賴A。
    [operation2 addDependency:operation1];  //任務二依賴任務一
    [operation3 addDependency:operation2];  //任務三依賴任務二
    
    //5.創建隊列並加入
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    [queue addOperations:[NSArray arrayWithObjects:operation1,operation2,operation3, nil] waitUntilFinished:NO];

以上只是一些基本使用方法，想了解更多可以去網上找或者去看官方文檔；

使用多線程我們就需要考慮數據同步的問題

其他

互斥鎖：給需要同步的代碼塊加一個互斥鎖，就可以保證每次只有一個線程訪問此代碼塊。

@synchronized(self) {
        //需要執行的代碼塊
    }

我們也可以在隊列的結尾加一個串行隊列，來達到數據同步的效果方法有很多。

參考http://www.jianshu.com/p/0b0d9b1f1f19

Demo下載地址：http://download.csdn.net/download/pianzhidenanren/9478706

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PThreads

NSThread

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