iOS之多线程精髓

一个正在运行的程序叫做进程，线程是进程的基本执行单元。进程中的任务在线程中执行。

一个进程中默认有一条主线程，单一线程中任务执行是串行的。多条线程可以同时执行不同任务。

多线程原理

同一时间cpu只能处理一条线程，多线程并发执行，是CPU快速的在多条线程中切换形成的假象。

多线程的优点

能适当提高程序的执行效率

能适当提高资源利用率（CPU、内存利用率）

多线程的缺点

开启线程需要占用一定的内存空间（默认情况下，主线程占用1M，子线程占用512KB），如果开启大量的线程，会占用大量的内存空间，降低程序的性能

线程越多，CPU在调度线程上的开销就越大

程序设计更加复杂：比如线程之间的通信、多线程的数据共享

主线程

主线程的主要作用

显示\刷新UI界面

处理UI事件（比如点击事件、滚动事件、拖拽事件等）

主线程的使用注意

别将比较耗时的操作放到主线程中

耗时操作会卡住主线程，严重影响UI的流畅度，给用户一种“卡”的坏体验

ios实现多线程的方案

pthread

通用的线程API，使用难度大

NSThread

使用更加面向对象，简单易用可以直接操作。

GCD

旨在替代NSThread等线程技术

充分利用设备多核

NSOperation

基于GCD 比GCD多了一些更简单实用的功能，更加面向对象

NSThread

创建、启动线程

NSThread*thread = [[NSThreadalloc] initWithTarget:selfselector:@selector(run)object:nil];

[thread start];

+ (NSThread *)mainThread; //获得主线程

- (BOOL)isMainThread; //是否为主线程

+ (BOOL)isMainThread; //是否为主线程

- (void)setName:(NSString *)n;

- (NSString*)name;

创建线程后自动启动线程

[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run)toTarget:selfwithObject:nil];

隐式创建并启动线程

[self performSelectorInBackground:@selector(run)withObject:nil];

上述2种创建线程方式的优缺点

优点：简单快捷

缺点：无法对线程进行更详细的设置

启动线程

- (void)start;

// 进入就绪状态 ->运行状态。当线程任务执行完毕，自动进入死亡状态

阻塞（暂停）线程

+ (void)sleepUntilDate:(NSDate*)date;

+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;

// 进入阻塞状态

强制停止线程

+ (void)exit;

// 进入死亡状态

注意：一旦线程停止（死亡）了，就不能再次开启任务

互斥锁使用格式

@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码  }

注意：锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的

互斥锁的优缺点

优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题

缺点：需要消耗大量的CPU资源

iOS开发的建议

所有属性都声明为nonatomic

尽量避免多线程抢夺同一块资源

尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力

GCD

 优点:

    <1> GCD 能够自动利用更多的CPU的核数(双核/四核)!

    <2> GCD 会自动管理线程的生命周期.

  1> dispatch_async + 全局并发队列 (可以开启多条线程)

    2> dispatch_async + 自己创建的串行队列 (开启一条线程)

GCD开启多线程，

定制任务添加队列

用同步的方式执行任务

dispatch_sync(dispatch_queue_tqueue,dispatch_block_tblock);

queue：队列

block：任务

用异步的方式执行任务

dispatch_async(dispatch_queue_tqueue,dispatch_block_tblock);

使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列

使用dispatch_get_main_queue()获得主队列

从子线程回到主线程

dispatch_async(

dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{

   //执行耗时的异步操作...

     dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{

        // 回到主线程，执行UI刷新操作

        });

});

GCD延时，

iOS常见的延时执行有2种方式

调用NSObject的方法

[self performSelector:@selector(run)withObject:nilafterDelay:2.0];

// 2秒后再调用self的run方法

使用GCD函数

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 *NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(),^{

   //2秒后执行这里的代码...在哪个线程执行，跟队列类型有关

   

});

GCD单例

static dispatch_once_t onceToken;

dispatch_once(&onceToken, ^{

   //只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)

});

ARC

提供1个类方法让外界访问唯一的实例

+ (instancetype)sharedMusicTool {

   if (_instance ==nil) { // 防止频繁加锁

          @synchronized(self) {

            if (_instance ==nil) { // 防止创建多次

               _instance = [[selfalloc] init];

            }

        }

   }

   return _instance;

}

p实现copyWithZone:方法

- (id)copyWithZone:(struct_NSZone*)zone {

   return _instance;

}

非ARC下添加方法

非ARC中（MRC），单例模式的实现（比ARC多了几个步骤）

实现内存管理方法

- (id)retain { return self; }

- (NSUInteger)retainCount { return 1; }

- (oneway void)release{}

- (id)autorelease { return self; }

.单例实现:(两种方式:互斥锁(@synchronized(self))和一次性代码(dispatch_once));

//(1)重写 allocWithZone:方法,在这里创建唯一的实例(注意线程安全). //alloc 内部都会调用这个方法.

        +(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {

            if (_instance ==nil) { // 防止频繁加锁

                @synchronized(self) {

                    if (_instance ==nil) { // 防止创建多次

                        _instance = [super allocWithZone:zone];

                    }

                }

            }

            return _instance;

        }

    

    //(2)重写 copyWithZone:方法.

        +(id)copyWithZone:(struct _NSZone *)zone

        {

            return _instance;

        }

NSOperation

NSInvocationOperation

NSBlockOperation

自定义子类继承NSOperation，实现内部相应的方法

创建NSInvocationOperation对象

- (id)initWithTarget:(id)targetselector:(SEL)selobject:(id)arg;

调用start方法开始执行操作

- (void)start;

创建NSBlockOperation对象

+ (id)blockOperationWithBlock:(void (^)(void))block;

通过addExecutionBlock:方法添加更多的操作

- (void)addExecutionBlock:(void (^)(void))block;

NSOperationQueue的作用

NSOperation可以调用start方法来执行任务，但默认是同步执行的

如果将NSOperation添加到NSOperationQueue（操作队列）中，系统会自动异步执行NSOperationQueue中的操作

添加操作到NSOperationQueue中

- (void)addOperation:(NSOperation*)op;

-(void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block

最大并发数的相关方法

- (NSInteger)maxConcurrentOperationCount;

- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;

取消队列的所有操作

- (void)cancelAllOperations;

提示：也可以调用NSOperation的- (void)cancel方法取消单个操作

暂停和恢复队列

- (void)setSuspended:(BOOL)b;//YES代表暂停队列，NO代表恢复队列

- (BOOL)isSuspended;

设置NSOperation在queue中的优先级，可以改变操作的执行优先级

- (NSOperationQueuePriority)queuePriority;

- (void)setQueuePriority:(NSOperationQueuePriority)p;

优先级的取值

NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,

NSOperationQueuePriorityLow = -4L,

NSOperationQueuePriorityNormal = 0,

NSOperationQueuePriorityHigh = 4,

NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8

可以监听一个操作的执行完毕

- (void (^)(void))completionBlock;

- (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block;

NSOperation之间可以设置依赖来保证执行顺序

比如一定要让操作A执行完后，才能执行操作B，可以这么写

[operationB addDependency:operationA];