【网络】多线程--NSThread、GCD、NSOperationQueue

你的名字 2022-08-20 09:14 179阅读 0赞

**GCD**

**1.什么是GCD？**

GCD是异步执行任务的技术之一。一般将应用程序中记述的线程管理用的代码在系统级中实现。开发者只需要定义想执行的任务并追加到适当的Dispatch Queue 中，GCD就可以生成必要的线程并计划执行任务。由于线程管理是作为系统的一部分来实现，因此可以统一管理，也可以执行任务，这样就比以前的线程更有效率。

用异步函数往并发队列中添加任务

-(void)testGlobalQueue
    {
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"1%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"2%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"3%@",[NSThread currentThread]);
        });
    }

**//2.用dispatch\_async异步函数往串行队列添加任务**

-(void)testAsyncQueue
    {
        //1.创建串行队列
        dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("mosuyanxue", NULL);
        //2.添加任务到串行队列中
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"1%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"2%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"3%@",[NSThread currentThread]);
        });
    }

**//用同步函数往串行队列添加任务**

-(void)testSyncQueue
    {
        dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("mosuyanxue", NULL);
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"1%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"2%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"3%@",[NSThread currentThread]);
        });
    }

**//4.用dispatch\_sync同步函数往并发队列中添加任务**

<span style="background-color: rgb(255, 255, 255);">-(void)testSyncQueue2
    {
        dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("mosuyanxue", NULL);
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"1%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"2%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"3%@",[NSThread currentThread]);
        });
    }</span>

**//5.线程异步下载图片 主线程刷新UI**

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
    {
        __block UIImage * image;
        UIImageView * imgView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(10, 100, 100, 100)];
        [self.view addSubview:imgView];
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        dispatch_async(queue, ^{
            NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://pic80.nipic.com/file/20151013/12964311_203654101785_2.jpg"];
            NSData * data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
             image = [UIImage imageWithData:data];
            NSLog(@"%@",data);
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                imgView.image = image;
            });
        });
    }

**延迟执行**

[NSThread sleepForTimeInterval:3];//这个尽量不要使用，会卡死当前线程。
        NSLog(@"%@",@"task");
        dispatch_queue_t queue =dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3 * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{
            NSLog(@"%@",@"task sleep 3s");
        });

**一次性代码**

static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
            <#code to be executed once#>
        });

**可以用作单例的实现方法**

**队列组**

-(void)testQueueGroup
    {
        //组
        dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
        //队列
        dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
            NSLog(@"1%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
                NSLog(@"2%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_group_notify(group, queue, ^{
            NSLog(@"%@",@"完成");
        });
    }

2.NSThread

### NSThread 有两种直接创建方式： ###

\- (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)argument

\+ (void)detachNewThreadSelector:(SEL)aSelector toTarget:(id)aTarget withObject:(id)anArgument

第一个是实例方法，第二个是类方法

**\[cpp\]**  [view plain][]  [copy][view plain]

1.  1、\[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(doSomething:) toTarget:self withObject:nil\];  
2.  2、NSThread\* myThread = \[\[NSThread alloc\] initWithTarget:self  
3.                                          selector:@selector(doSomething:)  
4.                                          object:nil\];  
5.  \[myThread start\];

### 参数的意义： ###

selector ：线程执行的方法，这个selector只能有一个参数，而且不能有返回值。

target  ：selector消息发送的对象

argument:传输给target的唯一参数，也可以是nil

第一种方式会直接创建线程并且开始运行线程，第二种方式是先创建线程对象，然后再运行线程操作，在运行线程操作前可以设置线程的优先级等线程信息

**threadPriority**

**@property**** (****readonly****) ****BOOL**** isMainThread ****NS\_AVAILABLE****(****10****\_5, ****2****\_0);**

**+ (****BOOL****)isMainThread ****NS\_AVAILABLE****(****10****\_5, ****2****\_0); ****// reports whether current thread is main**

**+ (****NSThread**** \*)mainThread ****NS\_AVAILABLE****(****10****\_5, ****2****\_0);**

**@property**** (****nullable****, ****copy****) ****NSString**** \*name ****NS\_AVAILABLE****(****10****\_5, ****2****\_0);**

**@property**** ****double**** threadPriority ****NS\_AVAILABLE****(****10****\_6, ****4****\_0); // To be deprecated; use qualityOfService below**

**下载图片例子**

1.  @implementation ViewController  
2.    
3.  \-(**void**)downloadImage:(NSString \*) url\{  
4.      NSData \*data = \[\[NSData alloc\] initWithContentsOfURL:\[NSURL URLWithString:url\]\];  
5.      UIImage \*image = \[\[UIImage alloc\]initWithData:data\];  
6.      **if**(image == nil)\{  
7.            
8.      \}**else**\{  
9.          \[self performSelectorOnMainThread:@selector(updateUI:) withObject:image waitUntilDone:YES\];  
10.     \}  
11. \}  
12.   
13. \-(**void**)updateUI:(UIImage\*) image\{  
14.     self.imageView.image = image;  
15. \}  
16.   
17.   
18. \- (**void**)viewDidLoad  
19. \{  
20.     \[super viewDidLoad\];  
21.       
22. //    \[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(downloadImage:) toTarget:self withObject:kURL\];  
23.     NSThread \***thread** = \[\[NSThread alloc\]initWithTarget:self selector:@selector(downloadImage:) object:kURL\];  
24.     \[**thread** start\];  
25. \}  
26.   
27. \- (**void**)didReceiveMemoryWarning  
28. \{  
29.     \[super didReceiveMemoryWarning\];  
30.     // Dispose of any resources that can be recreated.  
31. \}  
32.   
33. @end

#### 线程间通讯 ####

线程下载完图片后怎么通知主线程更新界面呢？

\[self performSelectorOnMainThread:@selector(updateUI:) withObject:image waitUntilDone:YES\];

performSelectorOnMainThread是NSObject的方法，除了可以更新主线程的数据外，还可以更新其他线程的比如：

用：performSelector:onThread:withObject:waitUntilDone:

线程同步

1.  \- (**void**)run\{  
2.      **while** (TRUE) \{  
3.          // 上锁  
4.  //        \[ticketsCondition lock\];  
5.          \[theLock lock\];  
6.          **if**(tickets >= 0)\{  
7.              \[NSThread sleepForTimeInterval:0.09\];  
8.              count = 100 - tickets;  
9.              NSLog(@"当前票数是:%d,售出:%d,线程名:%@",tickets,count,\[\[NSThread currentThread\] name\]);  
10.             tickets--;  
11.         \}**else**\{  
12.             **break**;  
13.         \}  
14.         \[theLock unlock\];  
15. //        \[ticketsCondition unlock\];  
16.     \}  
17. \}

如果没有线程同步的lock，卖票数可能是-1.加上lock之后线程同步保证了数据的正确性。  
上面例子我使用了两种锁，一种NSCondition ，一种是：NSLock。 NSCondition我已经注释了

线程的顺序执行

#### 线程的顺序执行 ####

他们都可以通过

\[ticketsCondition signal\]; 发送信号的方式，在一个线程唤醒另外一个线程的等待。

比如：

1.  tickets = 100;  
2.      count = 0;  
3.      theLock = \[\[NSLock alloc\] init\];  
4.      // 锁对象  
5.      ticketsCondition = \[\[NSCondition alloc\] init\];  
6.      ticketsThreadone = \[\[NSThread alloc\] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil\];  
7.      \[ticketsThreadone setName:@"Thread-1"\];  
8.      \[ticketsThreadone start\];  
9.        
10.     ticketsThreadtwo = \[\[NSThread alloc\] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil\];  
11.     \[ticketsThreadtwo setName:@"Thread-2"\];  
12.     \[ticketsThreadtwo start\];  
13.       
14.     NSThread \*ticketsThreadthree = \[\[NSThread alloc\] initWithTarget:self selector:@selector(run3) object:nil\];  
15.     \[ticketsThreadthree setName:@"Thread-3"\];  
16.     \[ticketsThreadthree start\];      
17.     self.window = \[\[UIWindow alloc\] initWithFrame:\[\[UIScreen mainScreen\] bounds\]\];  
18.     // Override point for customization after application launch.  
19.     self.viewController = \[\[ViewController alloc\] initWithNibName:@"ViewController" bundle:nil\];  
20.     self.window.rootViewController = self.viewController;  
21.     \[self.window makeKeyAndVisible\];  
22.     **return** YES;  
23. \}  
24.   
25. \-(**void**)run3\{  
26.     **while** (YES) \{  
27.         \[ticketsCondition lock\];  
28.         \[NSThread sleepForTimeInterval:3\];  
29.         \[ticketsCondition signal\];  
30.         \[ticketsCondition unlock\];  
31.     \}  
32. \}  
33.   
34. \- (**void**)run\{  
35.     **while** (TRUE) \{  
36.         // 上锁  
37.         \[ticketsCondition lock\];  
38.         \[ticketsCondition wait\];  
39.         \[theLock lock\];  
40.         **if**(tickets >= 0)\{  
41.             \[NSThread sleepForTimeInterval:0.09\];  
42.             count = 100 - tickets;  
43.             NSLog(@"当前票数是:%d,售出:%d,线程名:%@",tickets,count,\[\[NSThread currentThread\] name\]);  
44.             tickets--;  
45.         \}**else**\{  
46.             **break**;  
47.         \}  
48.         \[theLock unlock\];  
49.         \[ticketsCondition unlock\];  
50.     \}  
51. \}

#### 其他同步 ####

我们可以使用指令 @synchronized 来简化 NSLock的使用，这样我们就不必显示编写创建NSLock,加锁并解锁相关代码。  
\- (void)doSomeThing:(id)anObj  
\{  
    @synchronized(anObj)  
    \{  
        // Everything between the braces is protected by the @synchronized directive.  
    \}  
\}

**3.NSOperationQueue**

将需要执行的操作封装到NSOperation对象

NSOperation对象放入NSOperationQueue

系统自动queue中取operation

将取出的操作放入新线程执行。

NSOperation是抽象类 不具备封装操作能力，需要使用子类

使用NSOperation子类的方式有三种。

NSInvocationOperation

NSBlockOperation

自定义子类继承NSOperation实现内部相应的方法

-(void)testNSInvocationOperation
    {
        //1，创建操作对象 封装要执行的任务
        NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(downLoad) object:nil];
        //2.执行操作
        [operation start];
        //总结：默认情况下如果操作没有放队列中 那么默认是主线程
    }

**-(****void****)downLoad**

**\{**

**    ****NSLog****(****@"%@"****,****@"逗我呢"****);**

**\}**

**//BlockOperation**

**-(****void****)testBlockOperation**

**\{**

**    ****NSBlockOperation**** \* operation = \[****NSBlockOperation**** ****blockOperationWithBlock****:^\{**

**        ****NSLog****(****@"1%@"****,\[****NSThread**** ****currentThread****\]);**

**    \}\];**

**    \[operation ****addExecutionBlock****:^\{**

**        ****NSLog****(****@"2%@"****,\[****NSThread**** ****currentThread****\]);**

**    \}\];**

**    \[operation ****addExecutionBlock****:^\{**

**        ****NSLog****(****@"3%@"****,\[****NSThread**** ****currentThread****\]);**

**    \}\];**

**    \[operation ****start****\];**

**    ****//是否开启了新线程 取决于任务的个数。任务=1 主线程 任务>1开启新线程**

**\}**

**/如果想异步执行任务 则需要queue队列的协助。**

**-(****void****)testOperationQueue**

**\{**

**    ****//1.封装操作**

**    ****NSInvocationOperation**** \* operation1 = \[\[****NSInvocationOperation**** ****alloc****\]****initWithTarget****:****self**** ****selector****:****@selector****(download) ****object****:****nil****\];**

**    ****NSInvocationOperation**** \* operation2 = \[\[****NSInvocationOperation**** ****alloc****\]****initWithTarget****:****self**** ****selector****:****@selector****(run) ****object****:****nil****\];**

**    ****NSInvocationOperation**** \* operation3 = \[\[****NSInvocationOperation**** ****alloc****\]****initWithTarget****:****self**** ****selector****:****@selector****(run) ****object****:****nil****\];**

**    ****//2.创建队列**

**    ****NSOperationQueue**** \* queue = \[\[****NSOperationQueue**** ****alloc****\]****init****\];**

**    ****//3.将操作添加到队列中**

**    \[queue ****addOperation****:operation1\];**

**    \[queue ****addOperation****:operation2\];**

**    \[queue ****addOperation****:operation3\];**

**\}**

**-(****void****)download**

**\{**

**    ****NSLog****(****@"%@"****,****@"download"****);**

**\}**

**-(****void****)run**

**\{**

**    ****NSLog****(****@"%@"****,****@"runing"****);**

**\}**

operation最大并发数 MaxConcurrentOperationCount = 5以内 2-3为好。

**//取消队列的所有操作**

**    \[queue ****cancelAllOperations****\];**

**    ****//暂停**

**    \[queue ****setSuspended****:****YES****\];**

**    **

**    ****//operation的优先级取值**

**    ****//NSOpertaion之间可以设置操作依赖。**

**    ****//如让a执行完之后 才能执行操作B。可以这么写：**

**    \[operation1 ****addDependency****:operation2\];**

**可以在不同的operationQueue之间设置依赖关系，但是不能相互依赖。**

自定义Operation

创建类继承自NSOperation

然后在.h中定义需要的属性，代理和代理方法。在.m文件中main函数写自己需要的操作。

代码如下。

**@implementation**** CustomOperation**

**//在main方法中实现操作**

**-(****void****)main**

**\{**

**    ****NSURL**** \* url = \[****NSURL**** ****URLWithString****:****self****.****url****\];**

**    ****NSData**** \* data = \[****NSData**** ****dataWithContentsOfURL****:url\];**

**    ****UIImage**** \* image = \[****UIImage**** ****imageWithData****:data\];**

**    ****if**** (****self****.****delegate**** && \[****self****.****delegate**** ****respondsToSelector****:****@selector****(downloadOperation:didFinishDownload:)\]) \{**

**        \[****self****.****delegate**** ****downloadOperation****:****self**** ****didFinishDownload****:image\];**

**    \}**

**\}**

**@end**

**\#import ****<Foundation/Foundation.h>**

**@class**** ****CustomOperation****;**

**\#import ****<UIKit/UIKit.h>**

**@protocol**** CustomOperationDelegate<****NSObject****>**

**@optional**

**-(****void****)downloadOperation:(****CustomOperation**** \*)operation didFinishDownload:(****UIImage**** \*)image;**

**@end**

**@interface**** CustomOperation : ****NSOperation**