iOS 知識整理--多線程

多線程--NSThread基本使用

//1.alloc init 創建線程，需要手動啓動線程
NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:"aaa"];
[thread start]

//2.分離子線程
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"ssss"];

//3.開啓後臺線程
[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"aaa"];

多線程--GCD

GCD ( Grand Central Dispatch ) 是異步執行任務的技術之一。

GCD 中兩個核心概念：『任務』 和 『隊列』。

任務

任務：就是執行操作的意思，換句話說就是你在線程中執行的那段代碼。在 GCD 中是放在 block 中的。

執行任務有兩種方式：『同步執行』 和 『異步執行』。

兩者的主要區別是：是否等待隊列的任務執行結束，以及是否具備開啓新線程的能力。

同步執行（sync）：

同步添加任務到指定的隊列中，在添加的任務執行結束之前，會一直等待，直到隊列裏面的任務完成之後再繼續執行。
只能在當前線程中執行任務，不具備開啓新線程的能力。

異步執行（async）：

異步添加任務到指定的隊列中，它不會做任何等待，可以繼續執行任務。
可以在新的線程中執行任務，具備開啓新線程的能力。

隊列

隊列（Dispatch Queue）：這裏的隊列指執行任務的等待隊列，即用來存放任務的隊列。

隊列是一種特殊的線性表，採用 FIFO（先進先出）的原則，即新任務總是被插入到隊列的末尾，而讀取任務的時候總是從隊列的頭部開始讀取。每讀取一個任務，則從隊列中釋放一個任務。

在 GCD 中有兩種隊列：『串行隊列』 和 『併發隊列』，執行順序不同，以及開啓線程數不同。

串行隊列（Serial Dispatch Queue）等待處理結束：

每次只有一個任務被執行。讓任務一個接着一個地執行。（只開啓一個線程，一個任務執行完畢後，再執行下一個任務）

併發隊列（Concurrent Dispatch Queue）不等待處理結束：

可以讓多個任務併發（同時）執行。（可以開啓多個線程，並且同時執行任務）

dispatch_sync 同步執行

dispatch_sync() 是線程同步操作，其作用就是阻塞線程，先讓它的block執行完畢，纔會返回。
dipatch_sync() 造成死鎖的條件是：如果在同一個串行隊列（不管是不是主隊列）添加同步任務，就會死鎖，反之則不會

dispatch_queue_t 創建方法

作用：通過GCD的API生成Dispatch Queue，第一個參數是指定 Dispatch Queue 的名稱，第二個參數是指 dispatch_queue 的類型。

//1、dispatch_queue_create 
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.example",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);//生成Serial Dispatch Queue
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.example2",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);//生成Concurrent Dispatch Queue
//2、獲取系統標準提供的 Dispatch Queue

dispatch_get_main_queue();//主線程 Serial Dispatch Queue
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH,0);//（高優先級）//全局的Concurrent Dispatch Queue，第一參數是優先級，第二個參數暫時沒用
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);//（默認優先級）
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW,0);//（低優先級）
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND,0);//（後臺優先級）

dispatch_barrier_async 柵欄函數

作用：只有當柵欄函數執行完畢後才能執行後面的函數

★★★不能使用全局併發隊列

dispatch_barrier_async(queue,^{block});

dispatch_apply 快速迭代

作用：按照指定的次數將指定的任務追加到指定的隊列中，並等待全部隊列執行結束

★★★只能使用併發隊列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
NSLog(@"apply---begin");
dispatch_apply(6, queue, ^(size_t index) {
	NSLog(@"%zd---%@",index, [NSThread currentThread]);
});
NSLog(@"apply---end");

dispatch_after 延時執行方法

作用：延時操作，在指定時間追加處理到Dispatch Queue

dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,3*NSEC_PER_SEC);//第一個參數指定時間，第二個參數指定多少秒後的時間
dispatch_after(time,dispatch_get_main_queue(),^{
    NSLog(@"aaa");
});

dispatch_group_notify 隊列組

作用：控制任務執行順序

//兩種寫法
//寫法1：
	dispatch_group_async(group,queue);
	dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        NSLog(@"end");
    });
//寫法2：
	dispatch_group_enter(group)//在改方法後面的異步任務會被那人到隊列組的監聽範圍，進入羣組
    dispatch_async(queue,^{
        //離開羣組
        dispatch_group_leave(group);
    })

dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
	1、DISPATCH_TIME_FOREVER 死等直到隊列組中所有的任務都執行完畢之後才能執行，阻塞的
	2、DISPATCH_TIME_NOW 直接運行，超時時間爲0

dispatch_semaphore 信號量

是持有計數的信號，計數小於0時等待，不可通過。計數爲0或者大於0時，計數減1且不等待，可通過。

保持線程同步，將異步執行任務轉爲同步執行任務
保證線程安全，爲線程加鎖

dispatch_semaphore_semaphore_create://創建一個Semaphore並初始化信號的總量
//這裏的傳入的參數value必須大於或等於0，否則dispatch_semaphore_create會返回NULL。


dispatch_semaphore_signal://發送一個信號，讓信號總量加1
//當返回值不爲0時，表示其當前有（一個或多個）線程等待其處理的信號量，並且該函數喚醒了一個等待的線程（當線程有優先級時，喚醒優先級最高的線程；否則隨機喚醒）。


dispatch_semaphore_wait://可以使總信號量減1，信號總量小於0時就會一直等待（阻塞所在線程），否則就可以正常執行
//這個函數的作用是這樣的，如果信號量的值大於0，該函數所處線程就繼續執行下面的語句，並且將信號量的值減1；
//如果信號量的值爲0，那麼這個函數就阻塞當前線程等待timeout（注意timeout的類型爲dispatch_time_t，不能直接傳入整形或float型數）
//如果等待的期間信號量的值被dispatch_semaphore_signal函數加1了，
//且該函數（即dispatch_semaphore_wait）所處線程獲得了信號量，那麼就繼續向下執行並將信號量減1。
//如果等待期間沒有獲取到信號量或者信號量的值一直爲0，那麼等到timeout時，其所處線程自動執行其後語句。

dispatch_source_t定時器

//創建GCD定時器
//1：source的類型  DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER 表示定時器
//2：描述信息
//3：更詳細的描述信息
//4：隊列，決定定時器中的任務在哪個線程執行
dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_global_queue(0, 0));

//設置定時器（起始時間|間隔時間|精準度）
/*
1.定時器對象
2.起始時間 DISPATCH_TIME_NOW從現在開始
3.間隔時間
4.精準度 絕對精準0
*/
dispatch_source_set_timer(timer, DISPATCH_TIME_NOW, 2.0 * NSEC_PER_SEC, 1 * NSEC_PER_SEC);
//設置定時器執行任務
dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
});
//啓動執行
dispatch_resume(timer);

多線程--NSOperation

NSOperation、NSOperationQueue 是蘋果提供給我們的一套多線程解決方案。

實際上 NSOperation、NSOperationQueue 是基於 GCD 更高一層的封裝，完全面向對象。但是比GCD更簡單易用、代碼可讀性也更高。

優點：

可添加完成的代碼塊，在操作完成後執行
添加操作之間的依賴關係，方便的控制執行順序
設定操作執行的優先級
可以很方便的取消一個操作的執行
使用KVO觀察對操作執行狀態的更改：isExecuteing、isFinished、isCancelled

NSOperationQueue 隊列

通過 [[NSOperationQueue alloc]init]創建的操作隊列，其內添加的任務在子線程執行。
通過[NSOperationQueue mainQueue] 獲取的是主操作隊列，其內添加的任務(NSOperation)在主線程執行。
如果將NSOperation添加到NSOperationQueue（操作隊列）中，系統自動異步執行NSOperation中的操作。

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
[queue addOperation:op1];

NSOperation 操作

NSOperation是個抽象類，並不具備封裝操作的能力，必須使用它的子類

先將需要執行的操作封裝到一個NSOperation對象中
然後將NSOperation對象添加到NSOperationQueue中
系統會自動將NSOperationQueue中的NSOperation取出來
將取出的NSOperation封裝的操作放到一條新線程中執行

1、NSInvocationOperation

//如果是在主線程創建，就在主線程執行任務。如果是子線程，那就在子線程
//默認情況下，調用了start方法後並不會開一條新線程去執行操作，而是在當前線程同步執行操作
//只有將NSOperation放到一個NSOperationQueue中，纔會異步執行操作

NSInvocationOperation  *operation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
[operation start];

2、NSBlockOperation

//包裝的任務在主線程
NSBlockOperation  *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"1  --- %@",[NSThread currentThread]);
}];
//再添加的任務 會在新子線程執行
[operation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"2 --- %@",[NSThread currentThread]);  
}];
[operation start];
//只要NSBlockOperation封裝的操作數 > 1，就會異步執行操作

maxConcurrentOperationCount最大併發數

作用：控制同一時間執行任務的數量

系統默認最大併發數是NSOperationQueueDefaultMaxConcurrentOperationCount = -1.

maxConcurrentOperationCount = 0 不執行隊列
maxConcurrentOperationCount = 1 串行隊列，串行執行任務不等於只開一條線程
maxConcurrentOperationCount > 1 併發隊列

addDependency依賴

作用：NSOperation之間可以設置依賴來保證執行順序

注意：可以跨隊列依賴

不能循環依賴，不會奔潰，不會卡死，只是操作不執行

//比如一定要讓操作A執行完後，才能執行操作B，可以這麼寫
[operationB addDependency:operationA]; // 操作B依賴於操作A

其他

暫停

恢復

取消

completion 操作監聽

[queue setSuspended:YES];//可以恢復

//不能暫停當前正在處於執行的任務

[queue setSuspended:NO];

//不可以恢復

//不能取消當前正在執行的任務

[queue cancelAllOperation]

作用：監聽操作有沒有執行完

注意：和監聽的操作使用不同的線程

op.completionBlock=^{}

多線程--鎖

NSLock 一種低級別的鎖，一旦獲取了鎖，執行則進入臨界區，且不會允許超過一個線程並行執行。釋放鎖則標記着臨界區的結束

[self.lock lock];

//線程安全的代碼

[self.lock unlock];

NSRecursiveLock 允許在被解鎖前鎖定多次。如果解鎖的次數與鎖定的次數相匹配，則認爲鎖被釋放，其他線程可以獲取鎖。
NSCondition 一個線程可能需要等待其他線程返回結果

多線程--GCD和NSOperation對比

GCD	NSOperation
GCD是C的函數封裝	NSOperation是Objective-C類，可以子類化。底層由GCD實現。
支持取消整個Queue的任務，支持block任務取消dispatch_block_cance	支持取消單個NSOperation或整個Queue的任務
支持暫停和恢復dispatch_suspend 和 dispatch_resume	支持隊列暫停和恢復queue.suspended
通過group來實現	支持任務之間的依賴關係
隊列具有優先級	任務具有優先級
GCD 是嚴格的隊列，先進先出 FIFO	NSOperation可以改動優先級（或者說服務質量）改變執行順序
GCD信號量dispatch_semaphore	可以設置最大併發數
	可以採用KVO監聽任務狀態
GCD性能更佳，使用簡單	NSOperationQueue更靈活，框架封裝往往採用NSOperationQueue

iOS 知識整理--多線程

多線程--NSThread基本使用

多線程--GCD

任務

隊列

dispatch_sync 同步執行

dispatch_queue_t 創建方法

dispatch_barrier_async 柵欄函數

dispatch_apply 快速迭代

dispatch_after 延時執行方法

dispatch_group_notify 隊列組

dispatch_semaphore 信號量

dispatch_source_t定時器

多線程--NSOperation

NSOperationQueue 隊列

NSOperation 操作

maxConcurrentOperationCount最大併發數

addDependency依賴

其他

多線程--鎖

多線程--GCD和NSOperation對比

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