iOS之多线程——单例模式、NSOperation、多图下载、SDWebImage

1.单例模式

• 1.1 概念相关

（1）单例模式

在程序运行过程，一个类只有一个实例

（2）使用场合

在整个应用程序中，共享一份资源（这份资源只需要创建初始化1次）

• 1.2 ARC实现单例

（1）步骤

01 在类的内部提供一个static修饰的全局变量02 提供一个类方法，方便外界访问03 重写+allocWithZone方法，保证永远都只为单例对象分配一次内存空间04 严谨起见，重写-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法

（2）相关代码

//提供一个static修饰的全局变量，强引用着已经实例化的单例对象实例static XMGTools *_instance;//类方法，返回一个单例对象+(instancetype)shareTools{     //注意：这里建议使用self,而不是直接使用类名Tools（考虑继承）    return [[self alloc]init];}//保证永远只分配一次存储空间+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone{    //使用GCD中的一次性代码//    static dispatch_once_t onceToken;//    dispatch_once(&onceToken, ^{//        _instance = [super allocWithZone:zone];//    });    //使用加锁的方式，保证只分配一次存储空间    @synchronized(self) {        if (_instance == nil) {            _instance = [super allocWithZone:zone];        }    }    return _instance;}/*1. mutableCopy 创建一个新的可变对象，并初始化为原对象的值，新对象的引用计数为 1；2. copy 返回一个不可变对象。分两种情况：（1）若原对象是不可变对象，那么返回原对象，并将其引用计数加 1 ；（2）若原对象是可变对象，那么创建一个新的不可变对象，并初始化为原对象的值，新对象的引用计数为 1。*///让代码更加的严谨-(nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone{//    return [[self class] allocWithZone:zone];    return _instance;}-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone{    return _instance;}

• 1.3 MRC实现单例

（1）实现步骤

01 在类的内部提供一个static修饰的全局变量02 提供一个类方法，方便外界访问03 重写+allocWithZone方法，保证永远都只为单例对象分配一次内存空间04 严谨起见，重写-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法05 重写release方法06 重写retain方法07 建议在retainCount方法中返回一个最大值

（2）配置MRC环境知识

01 注意ARC不是垃圾回收机制，是编译器特性02 配置MRC环境：build setting ->搜索automatic ref->修改为NO

（3）相关代码

//提供一个static修饰的全局变量，强引用着已经实例化的单例对象实例static XMGTools *_instance;//类方法，返回一个单例对象+(instancetype)shareTools{     //注意：这里建议使用self,而不是直接使用类名Tools（考虑继承）    return [[self alloc]init];}//保证永远只分配一次存储空间+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone{    //使用GCD中的一次性代码//    static dispatch_once_t onceToken;//    dispatch_once(&onceToken, ^{//        _instance = [super allocWithZone:zone];//    });    //使用加锁的方式，保证只分配一次存储空间    @synchronized(self) {        if (_instance == nil) {            _instance = [super allocWithZone:zone];        }    }    return _instance;}//让代码更加的严谨-(nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone{//    return [[self class] allocWithZone:zone];    return _instance;}-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone{    return _instance;}//在MRC环境下，如果用户retain了一次，那么直接返回instance变量，不对引用计数器+1//如果用户release了一次，那么什么都不做，因为单例模式在整个程序运行过程中都拥有且只有一份，程序退出之后被释放，所以不需要对引用计数器操作-(oneway void)release{}-(instancetype)retain{    return _instance;}//惯用法，有经验的程序员通过打印retainCount这个值可以猜到这是一个单例-(NSUInteger)retainCount{    return MAXFLOAT;}

• 1.4 通用版本

（1）有意思的对话

01 问:写一份单例代码在ARC和MRC环境下都适用？答：可以使用条件编译来判断当前项目环境是ARC还是MRC02 问:条件编译的代码呢，么么哒？

//答：条件编译#if __has_feature(objc_arc)//如果是ARC，那么就执行这里的代码1#else//如果不是ARC，那么就执行代理的代码2#endif

03 问：在项目里面往往需要实现很多的单例，比如下载、网络请求、音乐播放等等，弱弱的问一句单例可以用继承吗？答：单例是不可以用继承的，如果想一次写就，四处使用，那么推荐亲使用带参数的宏定义啦！04 问：宏定义怎么弄？答：这个嘛~~回头看一眼我的代码咯，亲。

（2）使用带参数的宏完成通用版单例模式代码

01 注意条件编译的代码不能包含在宏定义里面02 宏定义的代码只需要写一次就好，之后直接拖到项目中用就OK

2.NSOperation

• 2.1 NSOperation基本使用

（1）相关概念

01 NSOperation是对GCD的包装02 两个核心概念【队列+操作】

（2）基本使用

01 NSOperation本身是抽象类，只能只有它的子类02 三个子类分别是：NSBlockOperation、NSInvocationOperation以及自定义继承自NSOperation的类03 NSOperation和NSOperationQueue结合使用实现多线程并发

（3）相关代码

//  01 NSInvocationOperation    //1.封装操作    /*     第一个参数：目标对象     第二个参数：该操作要调用的方法，最多接受一个参数     第三个参数：调用方法传递的参数，如果方法不接受参数，那么该值传nil     */    NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]                                        initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];    //2.启动操作    [operation start];-------------------------------------------------    //  02 NSBlockOperation    //1.封装操作    /*     NSBlockOperation提供了一个类方法，在该类方法中封装操作     */    NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        //在主线程中执行        NSLog(@"---download1--%@",[NSThread currentThread]);    }];    //2.追加操作，追加的操作在子线程中执行    [operation addExecutionBlock:^{        NSLog(@"---download2--%@",[NSThread currentThread]);    }];    [operation addExecutionBlock:^{         NSLog(@"---download3--%@",[NSThread currentThread]);    }];    //3.启动执行操作    [operation start];----------------------------------------------// 03 自定义NSOperation    //如何封装操作？    //自定义的NSOperation,通过重写内部的main方法实现封装操作    -(void)main    {        NSLog(@"--main--%@",[NSThread currentThread]);    }    //如何使用？    //1.实例化一个自定义操作对象    XMGOperation *op = [[XMGOperation alloc]init];    //2.执行操作    [op start];

• 2.2 NSOperationQueue基本使用

（1）NSOperation中的两种队列

01 主队列 通过mainQueue获得，凡是放到主队列中的任务都将在主线程执行02 非主队列 直接alloc init出来的队列。非主队列同时具备了并发和串行的功能，通过设置最大并发数属性来控制任务是并发执行还是串行执行

（2）相关代码

//自定义NSOperation-(void)customOperation{    //1.创建队列    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];    //2.封装操作    //好处：1.信息隐蔽    //2.代码复用    XMGOperation *op1 = [[XMGOperation alloc]init];    XMGOperation *op2 = [[XMGOperation alloc]init];    //3.添加操作到队列中    [queue addOperation:op1];    [queue addOperation:op2];}//NSBlockOperation- (void)block{    //1.创建队列    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];    //2.封装操作    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]);    }];    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]);    }];    [op2 addExecutionBlock:^{        NSLog(@"3----%@",[NSThread currentThread]);    }];    [op2 addExecutionBlock:^{        NSLog(@"4----%@",[NSThread currentThread]);    }];    //3.添加操作到队列中    [queue addOperation:op1];    [queue addOperation:op2];    //补充：简便方法    [queue addOperationWithBlock:^{        NSLog(@"5----%@",[NSThread currentThread]);    }];}//NSInvocationOperation- (void)invocation{    /*     GCD中的队列：     串行队列：自己创建的，主队列     并发队列：自己创建的，全局并发队列     NSOperationQueue     主队列：[NSOperationQueue mainqueue];凡事放在主队列中的操作都在主线程中执行     非主队列：[[NSOperationQueue alloc]init]，并发和串行，默认是并发执行的     */    //1.创建队列    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];    //2.封装操作    NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download1) object:nil];    NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download2) object:nil];    NSInvocationOperation *op3 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download3) object:nil];    //3.把封装好的操作添加到队列中    [queue addOperation:op1];//[op1 start]    [queue addOperation:op2];    [queue addOperation:op3];}

• 2.3 NSOperation其它用法

（1）设置最大并发数【控制任务并发和串行】

//1.创建队列    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];    //2.设置最大并发数    //注意点：该属性需要在任务添加到队列中之前进行设置    //该属性控制队列是串行执行还是并发执行    //如果最大并发数等于1，那么该队列是串行的，如果大于1那么是并行的    //系统的最大并发数有个默认的值，为-1，如果该属性设置为0，那么不会执行任何任务    queue.maxConcurrentOperationCount = 2;

（2）暂停和恢复以及取消

    //设置暂停和恢复    //suspended设置为YES表示暂停，suspended设置为NO表示恢复    //暂停表示不继续执行队列中的下一个任务，暂停操作是可以恢复的    if (self.queue.isSuspended) {        self.queue.suspended = NO;    }else    {        self.queue.suspended = YES;    }    //取消队列里面的所有操作    //取消之后，当前正在执行的操作的下一个操作将不再执行，而且永远都不在执行，就像后面的所有任务都从队列里面移除了一样    //取消操作是不可以恢复的    [self.queue cancelAllOperations];---------自定义NSOperation取消操作---------------------------(void)main{    //耗时操作1    for (int i = 0; i<1000; i++) {        NSLog(@"任务1-%d--%@",i,[NSThread currentThread]);    }    NSLog(@"+++++++++++++++++++++++++++++++++");    //苹果官方建议，每当执行完一次耗时操作之后，就查看一下当前队列是否为取消状态，如果是，那么就直接退出    //好处是可以提高程序的性能    if (self.isCancelled) {        return;    }    //耗时操作2    for (int i = 0; i<1000; i++) {        NSLog(@"任务1-%d--%@",i,[NSThread currentThread]);    }    NSLog(@"+++++++++++++++++++++++++++++++++");}

• 2.4 NSOperation实现线程间通信

（1）开子线程下载图片

 //1.创建队列    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];    //2.使用简便方法封装操作并添加到队列中    [queue addOperationWithBlock:^{        //3.在该block中下载图片        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://news.51sheyuan.com/uploads/allimg/111001/133442IB-2.jpg"];        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];        NSLog(@"下载图片操作--%@",[NSThread currentThread]);        //4.回到主线程刷新UI        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{            self.imageView.image = image;            NSLog(@"刷新UI操作---%@",[NSThread currentThread]);        }];    }];

（2）下载多张图片合成综合案例（设置操作依赖）

//02 综合案例- (void)download2{    NSLog(@"----");    //1.创建队列    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];    //2.封装操作下载图片1    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c3320b14bb3184c510fd8f9a185.jpg"];        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];        //拿到图片数据        self.image1 = [UIImage imageWithData:data];    }];    //3.封装操作下载图片2    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://pic.58pic.com/58pic/13/87/82/27Q58PICYje_1024.jpg"];        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];        //拿到图片数据        self.image2 = [UIImage imageWithData:data];    }];    //4.合成图片    NSBlockOperation *combine = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        //4.1 开启图形上下文        UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200));        //4.2 画image1        [self.image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 200, 100)];        //4.3 画image2        [self.image2 drawInRect:CGRectMake(0, 100, 200, 100)];        //4.4 根据图形上下文拿到图片数据        UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();//        NSLog(@"%@",image);        //4.5 关闭图形上下文        UIGraphicsEndImageContext();        //7.回到主线程刷新UI        [[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{            self.imageView.image = image;            NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);        }];    }];    //5.设置操作依赖    [combine addDependency:op1];    [combine addDependency:op2];    //6.添加操作到队列中执行    [queue addOperation:op1];    [queue addOperation:op2];    [queue addOperation:combine];    }

3.多图下载综合示例程序

（1）涉及知识点

     01 字典转模型     02 存储数据到沙盒，从沙盒中加载数据     03 占位图片的设置（cell的刷新问题）     04 如何进行内存缓存（使用NSDictionary）     05 在程序开发过程中的一些容错处理     06 如何刷新tableView的指定行（解决数据错乱问题）     07 NSOperation以及线程间通信相关知识

4.第三方框架

（1）SDWebImage基本使用

    01 设置imageView的图片    [cell.imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:app.icon] placeholderImage:[UIImage imageNamed:@"placehoder"]];    02 设置图片并计算下载进度       //下载并设置图片    /*     第一个参数：要下载图片的url地址     第二个参数：设置该imageView的占位图片     第三个参数：传一个枚举值，告诉程序你下载图片的策略是什么     第一个block块：获取当前图片数据的下载进度         receivedSize：已经下载完成的数据大小         expectedSize：该文件的数据总大小     第二个block块：当图片下载完成之后执行该block中的代码         image:下载得到的图片数据         error:下载出现的错误信息         SDImageCacheType：图片的缓存策略（不缓存，内存缓存，沙盒缓存）         imageURL：下载的图片的url地址     */    [cell.imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:app.icon] placeholderImage:[UIImage imageNamed:@"placehoder"] options:SDWebImageRetryFailed progress:^(NSInteger receivedSize, NSInteger expectedSize) {        //计算当前图片的下载进度        NSLog(@"%.2f",1.0 *receivedSize / expectedSize);    } completed:^(UIImage *image, NSError *error, SDImageCacheType cacheType, NSURL *imageURL) {    }];    03 系统级内存警告如何处理（面试）    //取消当前正在进行的所有下载操作    [[SDWebImageManager sharedManager] cancelAll];    //清除缓存数据(面试)    //cleanDisk：删除过期的文件数据，计算当前未过期的已经下载的文件数据的大小，如果发现该数据大小大于我们设置的最大缓存数据大小，那么程序内部会按照按文件数据缓存的时间从远到近删除，知道小于最大缓存数据为止。    //clearMemory:直接删除文件，重新创建新的文件夹    //[[SDWebImageManager sharedManager].imageCache cleanDisk];    [[SDWebImageManager sharedManager].imageCache clearMemory];    04 SDWebImage默认的缓存时间是1周    05 如何播放gif图片    /*    5-1 把用户传入的gif图片->NSData    5-2 根据该Data创建一个图片数据源（NSData->CFImageSourceRef）    5-3 计算该数据源中一共有多少帧，把每一帧数据取出来放到图片数组中    5-4 根据得到的数组+计算的动画时间-》可动画的image    [UIImage animatedImageWithImages:images duration:duration];    */    06 如何判断当前图片类型    + (NSString *)sd_contentTypeForImageData:(NSData *)data;

（2）SDWebImage内部结构