iOS开发多线程学习笔记-1

线程基础

1.主线程

一个iOS程序运行后，默认会开启1条线程，称为“主线程”或“UI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）

2.创建线程

// 1.Create a thread. // 1-1. Normal initialize.     NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"1-1. Normal initialize."];     thread.name = @"Thread A"; // 1-2. Auto-start after created.     [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"1-2. Auto-start after created."]; // 1-3. Invisibly create and start thread.     [self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"1-3. Invisibly create and start thread."]; // 1-2 & 1-3: easy and handy, but cannot add more detail configuration. 

3.开启线程

// Once started, method `run` will be executed in thread above.   [thread start]; 

4.线程的死亡

当线程的任务结束，发生异常，或者是强制退出这三种情况会导致线程的死亡。线程死亡后，线程对象从内存中移除。

5.解决多线程访问同一资源的问题：互斥锁

@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，就是使用了线程同步技术。
• 互斥锁的缺点是需要消耗大量CPU资源。

6.原子和非原子属性

OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择：

• atomic：原子属性，为setter方法加锁（默认就是atomic），线程安全，需要消耗大量的资源；
• nonatomic：非原子属性，不会为setter方法加锁，非线程安全，适合内存小的移动设备。

7.线程间通信常用方法

- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait; - (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait; 

8.关于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

1.GCD简介：

即Grand Central Dispatch，纯C语言，提供了非常多强大的函数。

2.GCD的优势：

• GCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案；
• GCD会自动利用更多的CPU内核（比如双核、四核）；
• GCD会自动管理线程的生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程）；
• 程序员只需要告诉GCD想要执行什么任务，不需要编写任何线程管理代码。

3.提示：

• GCD存在于libdispatch.dylib这个库中，这个调度库包含了GCD的所有的东西，但任何IOS程序，默认就加载了这个库，在程序运行的过程中会动态的加载这个库，不需要我们手动导入。
• GCD是纯C语言的，所以相关的代码是函数，而不是方法。方法是基于对象的，而函数则独立于对象（更多函数 vs 方法的讨论见 这里 ）。
• GCD中的函数大多数都以dispatch开头。
• GCD的数据类型在ARC的环境下不需要再做release。
• CF（Core Foundation）的数据类型在ARC环境下还是需要做release。

4.任务和队列

• GCD中有2个核心概念

  （1）任务：执行什么操作

  （2）队列：用来存放任务

• GCD的使用就2个步骤

  （1）定制任务

  （2）确定想做的事情

将任务添加到队列中，GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执行。提示：任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出。

5.执行任务

将 block （任务）交给 queue （队列）执行。

同步： dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
异步： dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

6.队列

GCD的队列分两类：

• 并发队列（Concurrent Dispatch Queue）：仅在异步函数下有效；
• 串行队列（Serial Dispatch Queue）。

区分同步、异步、并发、串行：

• 同步和异步决定了要不要开启新的线程：

  • 同步：在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
  • 异步：在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

• 并发和串行决定了任务的执行方式：

  • 并发：多个任务并发（同时）执行
  • 串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务

7.串行队列：

dispatch_queue_t  dispatch_queue_create(const char *label,  dispatch_queue_attr_t attr); // 队列名称， 队列属性，一般用NULL即可 

示例：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myTestQueue", NULL); // 创建 dispatch_release(queue); // 非ARC需要释放手动创建的队列 

（2）使用主队列（跟主线程相关联的队列）

主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列,放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行。使用 dispatch_get_main_queue() 获得主队列。

示例：

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); 

注：

• 如果把任务放到主队列中进行处理，那么不论处理函数是异步的还是同步的都不会开启新的线程。
• 要使用异步函数！如果使用同步函数，在主线程中执行主队列中得任务，会发生死循环，任务无法往下执行。

8.并行队列

dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority,unsigned long flags);  

示例：第一个参数为优先级，这里选择默认的。第二个flags参数暂时无用，用0即可。获取一个全局的默认优先级的并发队列。

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 获得全局并发队列 

9.线程间通信

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     }); }); 

10.常见用法

• 延迟执行

（2）使用GCD函数

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{     // 2秒后异步执行这里的代码... }); 

• 一次性代码

使用 dispatch_once 函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次。

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) }); 

整个程序运行过程中，只会执行一次。

• 队列组

有这么1种需求：NSOperationQueue

首先：分别异步执行2个耗时的操作其次：等2个异步操作都执行完毕后，再回到主线程执行操作

如果想要快速高效地实现上述需求，可以考虑用队列组：

dispatch_group_t group =  dispatch_group_create(); dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{     // 执行1个耗时的异步操作 }); dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{     // 执行1个耗时的异步操作 }); dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{     // 等前面的异步操作都执行完毕后，回到主线程... }); 

NSOperation

1.简单说明

2.NSOperation的子类

注：

• 默认情况下，如果操作没有放到队列中queue中，都是同步执行。只有将NSOperation放到一个NSOperationQueue中,才会异步执行操作。
• 只要NSBlockOperation封装的操作数大于1,就会异步执行操作。

3.NSOperationQueue

NSOperationQueue 有两种不同类型的队列：主队列和自定义队列。主队列运行在主线程之上，而自定义队列在后台执行。在两种类型中，这些队列所处理的任务都使用 NSOperation 的子类来表述。

4.NSOperation基本操作

• 并发数： -maxConcurrentOperationCount ；
• 队列的取消、暂停和恢复： -cancelAllOperations ， -setSuspended: ；
• 操作优先级： -setQueuePriority: ；
• 操作依赖：
  • -addDependency:
  • 可以在不同queue的NSOperation之间创建依赖关系
  • 避免循环依赖
• 监听操作的执行完毕：
  - (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block;

//监听操作的执行完毕 operation.completionBlock=^{     //.....操作完成后继续进行的操作 }; 

Ref:

• Difference between a method and a function:
  http://stackoverflow.com/questions/155609/difference-between-a-method-and-a-function
• 文顶顶的多线程系列：
  http://www.cnblogs.com/wendingding/tag/%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E7%AF%87/
• http://blog.cnbluebox.com/blog/2014/07/01/cocoashen-ru-xue-xi-nsoperationqueuehe-nsoperationyuan-li-he-shi-yong/