iOS编程基础-OC（十一）-Foundation框架中的系统服务：并发机制和线程

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     第11章 Foundation框架中的系统服务

     

   11.5 并发机制和线程

      

     使用支持并发机制和线程的类可以实现管理线程的功能，以及通过线程并行执行多个代码块的功能；

      

     接下来介绍这些类，第17章还会详细介绍OC平台的并行编程方法；

      

     11.5.1 线程管理

      

     NSTask类和NSThread类：

        用于管理线程和进程；

      

     使用NSTask类可以在OC运行时系统中创建和管理进程；

        NSTask实例作为独立进程进行操作，它不与其他进程共享内存；包括创建它的进程；

        一个NSTask对象只能运行一次，而且其环境需要在它运行之前配置好；

        比如：

            我们使用下述方法，创建和启动一个任务，执行当前目录中名为greeting的程序；

            NSTask * task = [NSTask launchTaskWithLaunchPath:@"./greeting" argments:nil];//OS X

        也可以：

            NSTask * hello = [[NSTask alloc] init];

            [hello setLaunchPath:@"./greeting"];

            [hello launch];

        可以使用isRunning方法查询任务状态；

      

      

     线程是一种操作系统机制，用于以并行的方式执行多个指令序列；

        线程通常被实现为轻量级进程，因为同一个进程中可以同时存在多个线程；

        同一个进程中的线程可以共享计算机中的内存和其他资源；

      

     使用NSThread类可以创建和控制线程；

        这个类中有很多方法，这些方法可以用来创建和初始化NSThread对象、启动和停止线程、配置线程以及查询线程及其执行环境；

        使用NSThread的detachThreadSelector：toTarget：withObject：方法，可以创建和启动新线程；

        使用setThreadPriority可以设置线程的优先权；（1.0为最高等级优先权）

        使用cancel方法可以向线程发送取消信号；

-(void)testCurrentTargetSEL{    NSLog(@"Thead operation doing");}

  

 [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(testCurrentTargetSEL) toTarget:self withObject:nil];//创建并执行（无法获取）        NSThread * thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(testCurrentTargetSEL) object:nil];//创建获取 手动启动    [thread setThreadPriority:1.0];    [thread start];    [thread cancel];

      log:

      2017-12-25 16:24:59.920413+0800 精通Objective-C[23587:8140370] Thead operation doing

     11.5.2 并行操作

      

     NSOperation、NSBlockOperation和NSInvocationOperation类：

        用于管理一个或多个操作、代码以及单独任务关联数据的并行执行过程；

     

     操作队列：

        是指提供并行执行任务功能的OC对象；

        每个任务（即操作）都定义了需要执行的程序和与之相关的数据；而且会被封装在块对象或NSOperation类的具体子类中；

      

     NSOperation是一个抽象类，用于封装单个任务的代码和相关数据；

        在处理非并行任务时，具体子类通常只需要重写主要方法；

        在处理并行任务时，至少必须重写start、isConcurrent、isExecuting和isFinished方法；

      

     使用NSOperationQueue类可以通过队列系统控制NSOperation对象的执行；

        操作队列会使用线程执行操作；（这类实现细节是隐式的）

        如[NSOperationQueue mainQueue];

        可以通过addOperation：来添加操作；

      

     11.5.3 锁定

      

     使用NSLock、NSDistributedLock、NSConditionLock和NSRecursiveLock类可以为同步执行的代码创建锁；

        NSLock类为并行编程方式实现了一个基本的互斥锁；（互斥锁）

        该类遵守NSLocking协议，因此实现了用于获取和释放锁的lock方法和unlock方法；

      

     NSDistributedLock类：（分布锁）

        定义了可由多台主机上的多个应用程序使用的锁，该锁可以控制对共享资源的访问；

      

     NSConditionLock类：（条件锁）

        定义了只能在特定条件下获取和释放的锁；

      

     NSRecursiveLock类：（递归所）

        定义了在不导致死锁的前提下，可由同一线程使用多次的锁；

        该锁会记录自身被使用的次数，在释放该锁前必须先调用对应的方法解锁对象，以实现所定和解锁操作的平衡；

      

     11.5.4 计时器和运行循环

      

     运行循环：

        是一种基于线程的机制；用于调度任务和协调收到的输入事件；

      

        如果程序的线程 需要回应 入站事件，就必须将之附到运行循环中，以在新事件出现时唤醒该线程；

      

     ios的UIApplication类的run方法，可以将应用程序的主循环添加到标准启动序列中，因此，使用xcode模板创建的程序，通常无需编写运行循环代码；

     其他情况下，如创建命令行程序，如果你编写的程序需要回应来自输入资源的事件，就需要编写运行循环代码；

      

     Foundation框架提供很多异步输入功能的类（如网络、数据流I/O），应该在程序中将这些类与运行循环结合起来使用；

      

     NSRunLoop类：

        提供了管理运行循环的API；

        这个类含有很多方法，使用它们可以访问运行循环和模式、管理计时器和端口、运行某个循环和管理消息；

        使用currentRunLoop方法可以获取当前的运行循环（代表当前线程的NSRunLoop对象）；

            如果线程的运行循环还不存在，该方法可以创建运行循环，并返回它；

      

     运行模式：为运行循环定义了输入源；

        Foundation框架定义了一系列用于设置可用运行循环模式的常数；

        常数NSDefaultRunLoopMode是最常用的运行循环模式；

      

     多种NSRunLoop方法运行循环；

        使用run方法可以将线程添加到NSDefaultRunLoopMode实例的永久循环中，然后线程就可以在NSDefaultRunLoopMode实例的生命周期中处理所有来自输入源的事件；

        如果要使用能够停止的循环，就不应该使用该方法，可以使用根据收到的输入信息或指定的时间运行相应循环的方法；

            使用runModel：beforeData：方法可以在NSDefaultRunLoopMode实例中运行一次循环，在从输入源收到时间和beforeDate：参数设置的时间点之前，不接受输入信息；

      

        示例：线程会一直等待所需输入的信息；

 

    NSRunLoop * loop = [NSRunLoop currentRunLoop];    [loop runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];

     如果[NSDate distantFuture]中的日期参数值为无穷大，线程就会一直等待所需输入的信息；

     

     NSTimer类：

        用于在经过了指定的时间后，向目标对象发送消息；

        将它的实例与NSRunLoop实例一起使用，可以通过同步的方式向线程发送事件；

        使用NSTimer实例可以设置运行循环对象等到输入的最长时间；

     

     使用NSTimer类的方法可以创建和初始化计时器、启动计时器、停止计时器和获取计时器信息；

        使用[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:(NSTimeInterval) invocation:(nonnull NSInvocation *) repeats:(BOOL)];方法可以创建经过指定时间后取消的计时器；

        该计时器可用于调用消息设置时间间隔，并且可以在有需要时重复计时；

        使用invalidate方法可以使计时器不再启动；

        isValid方法能够返回表明当前计时器是否合法的布尔值；

     

     说了这么多，接下来实践一下；

      

     11.5.5 创建Bonjour网络服务客户端

     

     接下来将编写一个使用Bonjour网络服务API和运行循环的程序；

        该程序会创建一个服务端浏览器，后者会以异步方式查找指定类型的已注册服务；

     

     我们新建一个命令行应用程序命名为C11BonjourClient；

        接下来在工程目录中创建一个使用加载URL的API下载URL资源的类：C11BonjourClient类；

        更新相关代码如下：

     （Code C11BonjourClient.h C11BonjourClient.m）

     注意以下代码是在单独的一个工程中的；

     

#import <Foundation/Foundation.h>@interface C11BonjourClient : NSObject<NSNetServiceBrowserDelegate>@property (retain) NSNetServiceBrowser * serviceBrowser;@property BOOL finishedLoading;@end

#import "C11BonjourClient.h"@implementation C11BonjourClient-(instancetype)init{    if (self = [super init]) {        _finishedLoading = NO;        _serviceBrowser = [[NSNetServiceBrowser alloc] init];//浏览器实例        [_serviceBrowser setDelegate:self];//浏览器实例的代理设置为当前对象    }    return self;}#pragma mark -#pragma mark NSNetServiceBrowserDelegate methods-(void)netServiceBrowserWillSearch:(NSNetServiceBrowser *)browser{    NSLog(@"Begin searching");}-(void)netServiceBrowser:(NSNetServiceBrowser *)browser didFindDomain:(NSString *)domainString moreComing:(BOOL)moreComing{    }-(void)netServiceBrowser:(NSNetServiceBrowser *)browser didFindService:(NSNetService *)service moreComing:(BOOL)moreComing{    NSLog(@"Find server:%@",service);    if (!moreComing) {//条件判断：服务浏览器是否正在等待其他服务        //没有心的服务 停止搜索        [self.serviceBrowser stop];    }}-(void)netServiceBrowserDidStopSearch:(NSNetServiceBrowser *)browser{    //停止搜索，将标记设置为退出循环运行    NSLog(@"Stop searching");    self.finishedLoading = YES;}@end

     分析：

        C11BonjourClient类的接口采用NSNetServiceBrowserDelegate协议，因此会通过异步的方式从NSNetServiceBrowser实例加载数据；

        属性serverBrowser属性就是NSNetServiceBrowserDelegate实例；

        finishedLoading属性用于指明NSNetServiceBrowser实例完成数据加载的时间；

     

        当服务浏览器实例开始搜索服务时，会调用相应的回调方法；

     

     编写好了C11BonjourClient类，接下来我们通过Bonjour协议使用该类搜索已注册的服务；

        更新该工程的main函数中代码如下：

     （Code main.m）

     

#import <Foundation/Foundation.h>#import "C11BonjourClient.h"int main(int argc, const char * argv[]) {    @autoreleasepool {        // insert code here...        NSLog(@"Hello, World!");                //获取当前的运行循环查看信息        NSRunLoop * loop = [NSRunLoop currentRunLoop];                //创建一个客户端，并将其服务浏览器实例添加到当前的运行循环中        C11BonjourClient * client = [[C11BonjourClient alloc] init];                //查找指定的服务类型        [client.serviceBrowser searchForServicesOfType:@"_ipp._tcp." inDomain:@"local."];                //一直循环，直到服务浏览器停止        while (!client.finishedLoading && [loop runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]]) {                    }            }    return 0;}

     表达式[loop runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]]会执行一次运行循环，阻止从输入源接收其他信息；

        接收信息后，该消息会在当前线程（即被调用的相应委托方法）中被处理，而且循环会再次开始运行；

        因此在设置finishedLoading之前，不会退出while循环；

     

     这个练习展示了如何编写一个使用Foundation框架API以异步的方式寻找已注册服务的程序；

     这个程序并不完整，已注册服务可以自行实现类进行测试，书中内容至此结束，待后续可查找资料补充实现，进行测试；

接下来研究处理url的方式。