多線程初識

線程概述

有些程序是一條直線阔涉，起點到終點；有些程序是一個圓蛾默，不斷循環(huán)懦铺，直到將它切斷
一個運行著的程序就是一個進程或者叫做一個任務，一個進程至少包含一個線程支鸡，線程就是程序的執(zhí)行流冬念。Mac和iOS中的程序啟動，創(chuàng)建好一個進程的同時牧挣，一個線程便開始運行急前，這個線程叫主線程。主線程在程序中的地位和其他線程不同瀑构，它是其他線程最終的父線程裆针，且所有界面的顯示操作即AppKit或 UIKit的操作必須在主線程進行。
系統(tǒng)中的每一個進程都有自己獨立的虛擬內(nèi)存空間寺晌，而同一個進程中的多個線程則共用進程的內(nèi)存空間世吨。每創(chuàng)建一個新的線程，都需要一些內(nèi)存(如每個線程有自己的Stack空間)和消耗一定的CPU時間呻征。另外當多個線程對同一個資源出現(xiàn)爭奪的時候需要注意線程安全問題
多線程的實現(xiàn)原理：雖然在同一時刻耘婚，CPU只能處理1條線程，但是CPU可以快速地在多條線程之間調(diào)度（切換）陆赋，造成了多線程并發(fā)執(zhí)行的假象沐祷。

多線程的優(yōu)點

能適當提高程序的執(zhí)行效率嚷闭。
能適當提高資源利用率（CPU、內(nèi)存利用率）戈轿。

多線程的缺點

創(chuàng)建線程是需要成本的：iOS下主要成本包括：在椓枋埽空間的子線程512KB、主線程1MB思杯，創(chuàng)建線程大約需要90毫秒的創(chuàng)建時間胜蛉。
線程越多，CPU在調(diào)度線程上的開銷就越大色乾。
線程越多誊册，程序設計就越復雜：因為要考慮到線程之間的通信，多線程的數(shù)據(jù)共享暖璧。

下面開始擼代碼:
------------------------------------------------------------------華麗的分割線

1.耗時操作的問題演示

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    [self longOperation];
}

- (void)longOperation
{
    NSLog(@"start");

    NSTimeInterval start = CACurrentMediaTime();

    for (int i = 0; i < 10000000; i++) {

        // 存儲在棧區(qū)
        //  int num = 10;

        // 存儲在常量區(qū)
        //  NSString *str1 = @"hello";

        // 存儲在堆區(qū)
        //  NSString *str2 = [NSString stringWithFormat:@"hello_%d",i];

        // I/O操作 : 把數(shù)據(jù)從內(nèi)存輸出到外接設備,或者由外接設備輸入到內(nèi)存;
        NSLog(@"%d",i);
    }

    NSLog(@"over %f", CACurrentMediaTime() - start);
}

結(jié)論

空的for循環(huán)不耗時

操作內(nèi)存的棧區(qū)速度很快;棧區(qū)存儲空間地址是連續(xù)的;

操作內(nèi)存的常量區(qū)速度很快;內(nèi)存空間只開辟一次;

操作內(nèi)存的堆區(qū)速度相對棧區(qū)和常量區(qū)要慢些;堆區(qū)內(nèi)存空間不連續(xù),需要尋址;

I/O操作是很耗時的; (把數(shù)據(jù)從內(nèi)存輸出到外接設備,或者由外接設備輸入到內(nèi)存)

耗時操作對UI交互的影響 : 卡死了主屏幕,直到耗時操作執(zhí)行完,屏幕的交互才能正常進行;

解決耗時操作卡頓UI的辦法 : 多線程技術(shù);

學習多線程的目的 : 把耗時操作放在后臺執(zhí)行,不讓耗時操作卡頓UI;

2.解決耗時操作卡頓UI的辦法

使用`多線程`技術(shù) : 解決屏幕卡死的問題

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
//    [self longOperation];

    // 使用多線程技術(shù)
    [self performSelectorInBackground:@selector(longOperation) withObject:nil];
}

3.多線程基本概念

同步 & 異步

同步和異步是任務執(zhí)行的兩種方式
同步
- 我們之前寫程序的時候代碼都是從上往下,順序執(zhí)行的,就叫做同步執(zhí)行.
- 1個人執(zhí)行多個任務,是要依次執(zhí)行的.因為1個人同一時間只能執(zhí)行1個任務.
- 多個任務按序依次執(zhí)行,就是同步執(zhí)行.
異步
- 多個任務同時執(zhí)行,就是異步執(zhí)行.
- 異步是多線程的代名詞.
- 我們學習多線程就是為了實現(xiàn)如何讓任務異步執(zhí)行.

進程 & 線程

進程
- 在系統(tǒng)中正在運行的一個應用程序叫進程.
- 通過活動監(jiān)視器可以查看MAC系統(tǒng)中正在運行的所有應用程序.
- 每個進程之間都是獨立的,均運行在其專用且受保護的內(nèi)存空間內(nèi).
- 兩個進程之間是無法通信的,迅雷無法幫助酷我下載正在播放的音樂.
- 進程可以類比成正在正常運營的公司.
線程
- 線程可以類比成公司中的員工.
- 進程要想執(zhí)行任務,必須要有線程,且每個進程至少有一條線程.
- 線程是進程的基本執(zhí)行單元,進程中的所有任務都在線程中執(zhí)行.
- 程序啟動(進程開啟)會默認開啟一條線程.
- 1個進程中可以有多個線程.

多線程

多線程 : 一個進程中可以開啟多條線程,多條線程可以**同時**執(zhí)行不同的任務.
進程-公司案怯，線程-員工，老板是什么澎办？
多線程可以解決程序阻塞的問題
多線程可以提高程序的執(zhí)行效率,給用戶良好的使用體驗.
比如,酷我音樂的邊下載邊聽歌,迅雷的邊下載邊播放.

4.多線程執(zhí)行原理

單核CPU同一時間,CPU只能處理1個線程,只有1個線程在執(zhí)行任務.
多線程的同時執(zhí)行 : 其實是CPU在多條線程之間快速切換(調(diào)度任務).
如果CPU調(diào)度線程的速度足夠快,就造成了多線程**同時**執(zhí)行的**假象**
如果線程非常多,CPU會在多條線程之間不斷的調(diào)度任務,結(jié)果就是消耗了大量的CPU資源,CPU會累趴下.
- 每個線程調(diào)度的頻率會降低
- 線程的執(zhí)行效率會下降

5.多線程優(yōu)缺點

優(yōu)點

能"適當"提高程序的執(zhí)行效率.
能"適當"提高CPU和內(nèi)存的利用率.
線程上的任務執(zhí)行完成后,線程會自動銷毀,節(jié)省內(nèi)存.

缺點

開啟線程需要占用一定的內(nèi)存空間,如果開啟的線程過多,會占用大量的CPU資源,降低程序的性能
占用內(nèi)存空間:默認情況下,子線程512KB,主線程1M.PS:iOS8中,主線程512KB.
線程越多,CPU調(diào)度線程的開銷就越大.
- 時間開銷
- 空間開銷
程序設計更加復雜:比如線程之間的通信,多線程的數(shù)據(jù)共享

6.主線程

一個程序運行后,默認會開啟1個線程,稱為主線程或UI線程.
- 關(guān)注main函數(shù)的執(zhí)行
主線程一般用來刷新UI界面,處理UI事件.
處理UI事件 : 點擊嘲碱、滾動、拖拽等事件
主線程使用注意
- 別將耗時的操作放到主線程中
- 耗時操作會卡住主線程,嚴重影響UI的流暢度,給用戶一種卡的壞體驗,影響UI交互質(zhì)量.

7.多線程的實現(xiàn)方案

(二)創(chuàng)建線程三種方式

1.準備新線程執(zhí)行的方法

- (void)demo:(id)obj
{
    NSLog(@"傳入?yún)?shù) => %@",obj);
    NSLog(@"hello %@",[NSThread currentThread]);
}

2.對象方法創(chuàng)建

實例化線程對象的同時指定線程執(zhí)行的方法@selector(demo:).
需要手動開啟線程.

- (void)threadDemo1
{
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(demo:) object:@"alloc"];
    // 手動啟動線程
    [thread start];
}

3.類方法創(chuàng)建

分離出一個線程,并且自動開啟線程執(zhí)行@selector(demo:).
無法獲取到線程對象

- (void)threadDemo2
{
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(demo:) toTarget:self withObject:@"detach"];
}

4.`NSObject(NSThreadPerformAdditions)` 的分類創(chuàng)建

方便任何繼承自NSObject的對象,都可以很容易的調(diào)用線程方法
無法獲取到線程對象
自動開啟線程執(zhí)行@selector(demo:).

- (void)threadDemo3
{
    [self performSelectorInBackground:@selector(demo:) withObject:@"perform"];
}

5.總結(jié)

以上三種創(chuàng)建線程的方式,各有不同.隨意選擇.
使用哪種方式需要根據(jù)具體的需求而定.比如 : 如果需要線程對象,就使用對象方法創(chuàng)建.

(三)target和selector的關(guān)系

1.target和selector的關(guān)系分析

target : 指方法從屬于的對象.
- 比如 : 本對象--self;其他對象--self.person.
@selector : 指對象里面的方法.
- 比如 : 要執(zhí)行的是self中或者self.person中的哪個方法.
提示 : 不要看見 target 就寫 self.
target和@selector的關(guān)系 : 執(zhí)行哪個對象上的哪個方法.

2.代碼演練

準備Person對象

@interface Person : NSObject

/// 人名
@property (nonatomic,copy) NSString *name;
/// 創(chuàng)建人的構(gòu)造方法
+ (instancetype)personWithDict:(NSDictionary *)dict;
/// 人有個方法
- (void)personDemo:(id)obj;

@end

@implementation Person

+ (instancetype)personWithName:(NSString *)name
{
    Person *person = [[Person alloc] init];
    person.name = name;
    return person;
}

- (void)personDemo:(id)obj
{
    NSLog(@"創(chuàng)建的人名 => %@",self.name);
    NSLog(@"hello %@",[NSThread currentThread]);
}

@end

控制器中的使用

定義屬性

@interface ViewController ()
@property (nonatomic,strong) Person *person;
@end

懶加載Person

@implementation ViewController

- (Person *)person
{
    if (_person==nil) {
        _person = [Person personWithName:@"zhangjie"];
    }
    return _person;
}

新的實例化方法

使用self調(diào)用@selector(personDemo:)就會崩潰.因為self中沒有@selector(personDemo:).
分類方法

// 崩潰
[self performSelectorInBackground:@selector(personDemo:) withObject:@"perform"];

// 正確的調(diào)用方式
[self.person performSelectorInBackground:@selector(personDemo:) withObject:@"perform"];

類方法

// 崩潰
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(personDemo:) toTarget:self withObject:@"detach"];

// 正確的調(diào)用方式
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(personDemo:) toTarget:self.person withObject:@"detach"];

對象方法

// 崩潰
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(personDemo:) object:@"alloc"];
// 手動開啟線程
[thread start];

// 正確的調(diào)用方式
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self.person selector:@selector(personDemo:) object:@"alloc"];
// 手動開啟線程
[thread start];

(四)線程狀態(tài)-生命周期

線程生命周期的控制

新建
- 內(nèi)存中創(chuàng)建了一個線程對象

NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(threadDemo) object:nil];

就緒
- 將線程放進可調(diào)度線程池,等待被CPU調(diào)度

[thread start];

運行
- CPU負責調(diào)度 可調(diào)度線程池 中的處于 就緒狀態(tài) 的線程
- 線程執(zhí)行結(jié)束之前,狀態(tài)可能會在 就緒狀態(tài) 和 運行狀態(tài) 之間來回的切換
- 就緒狀態(tài) 和 運行狀態(tài) 之間的狀態(tài)切換由CPU來完成,程序員無法干涉
阻塞
- 正在運行的線程,當滿足某個條件時,可以用休眠或者鎖來阻塞線程的執(zhí)行
  - sleepForTimeInterval:休眠指定時長
```
[NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
```
  - sleepUntilDate:休眠到指定日期
```
[NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:1.0]];
```
  - 互斥鎖
```
@synchronized(self)
```
死亡
- 正常死亡:線程執(zhí)行結(jié)束
- 非正常死亡
  - 程序突然崩潰
  - 當滿足某個條件后局蚀，在線程內(nèi)部強制線程退出,調(diào)用exit方法

代碼演練

創(chuàng)建線程對象和就緒狀態(tài)

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    // 新建狀態(tài)
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(threadDemo) object:nil];
    // 就緒狀態(tài) : 將線程放進"可調(diào)度線程池",等待被CPU調(diào)度.
    [thread start];
}

新線程執(zhí)行的方法

- (void)threadDemo
{
    // 提示 : 能執(zhí)行到這里說明線程是運行狀態(tài)
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);

    // 使當前線程休眠2秒鐘 : 休眠指定時長
    [NSThread sleepForTimeInterval:2.0];

    NSLog(@"第一次睡醒");

    // 使當前線程休眠到指定日期
    [NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:2.0]];

    NSLog(@"第二次睡醒");

    // 使當前線程退出 : 當前線程一旦退出,后續(xù)的所有代碼都不會執(zhí)行
    // 注意 : 該方法不能在主線程使用,會使主線程退出
    [NSThread exit];

    NSLog(@"沒戲了?");
}

關(guān)于`exit`的結(jié)論

使當前線程退出.
不能在主線程中調(diào)用該方法.會使主線程退出.
當前線程死亡之后,這個線程中的剩下的所有代碼都不會被執(zhí)行.
在調(diào)用此方法之前一定要注意釋放之前由C語言框架創(chuàng)建的對象.
調(diào)用exit方法屬于在線程內(nèi)部取消線程,有時候需要在線程外部,當某一條件滿足時就取消線程

線程的取消 (在線程執(zhí)行的方法的外部取消)

取消線程的方法

- (void)cancel NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

使用

[thread cancel]

這個方法只是修改了線程的狀態(tài)而已,并沒有真正的取消線程
如果想真正的取消線程需要在線程執(zhí)行的過程中判斷線程的狀態(tài)是否是已取消
如果該線程已經(jīng)被取消,就直接返回,不再執(zhí)行后面的代碼

if ([NSThread currentThread].isCancelled) {
    NSLog(@"該線程已經(jīng)被取消");
    return;
}

(五)線程屬性

1.常用屬性

name - 線程名稱
- 設置線程名稱可以當線程執(zhí)行的方法內(nèi)部出現(xiàn)異常時麦锯，記錄異常和當前線程
stackSize - 棧區(qū)大小
- 默認情況下，無論是主線程還是子線程琅绅，棧區(qū)大小都是 512K
- 棧區(qū)大小可以設置 [NSThread currentThread].stackSize = 1024 * 1024;
- 必須是 4KB 的倍數(shù)
isMainThread - 是否主線程
threadPriority - 線程優(yōu)先級
- 優(yōu)先級扶欣，是一個浮點數(shù)，取值范圍從 0~1.0
- 1.0 表示優(yōu)先級最高
- 0.0 表示優(yōu)先級最低
- 默認優(yōu)先級是 0.5
- 優(yōu)先級高只是保證 CPU 調(diào)度的可能性會高
qualityOfService - 服務質(zhì)量(iOS 8.0 推出)
- NSQualityOfServiceUserInteractive - 用戶交互千扶，例如繪圖或者處理用戶事件
- NSQualityOfServiceUserInitiated - 用戶需要
- NSQualityOfServiceUtility - 實用工具料祠，用戶不需要立即得到結(jié)果
- NSQualityOfServiceBackground - 后臺
- NSQualityOfServiceDefault - 默認，介于用戶需要和實用工具之間

關(guān)于優(yōu)先級和服務質(zhì)量

多線程的目的：是將耗時的操作放在后臺澎羞，不阻塞主線程和用戶的交互髓绽！

多線程開發(fā)的原則：簡單

在開發(fā)時，最好不要修改優(yōu)先級妆绞，不要相信用戶交互服務質(zhì)量

內(nèi)核調(diào)度算法在決定該運行哪個線程時梧宫，會把線程的優(yōu)先級作為考量因素

* 較高優(yōu)先級的線程會比較低優(yōu)先級的線程具有更多的運行機會
* 較高優(yōu)先級不保證你的線程具體執(zhí)行的時間，只是相比較低優(yōu)先級的線程摆碉，更有可能被調(diào)度器選擇執(zhí)行而已

2.代碼演示

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSLog(@"主線程棧區(qū)空間大小 == %tu KB 是否是主線程 %zd",[NSThread currentThread].stackSize / 1024,[NSThread currentThread].isMainThread);

    NSThread *thread1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(demo) object:nil];

    // 給線程起名字
    thread1.name = @"download A";

    // 設置線程優(yōu)先級
    thread1.threadPriority = 1.0;

    // 線程就緒
    [thread1 start];

    NSThread *thread2 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(demo) object:nil];
    thread2.name = @"download B";
    thread2.threadPriority = 0;
    [thread2 start];
}

- (void)demo
{
    NSLog(@"子線程棧區(qū)空間大小 == %tu KB 是否是主線程 %zd",[NSThread currentThread].stackSize / 1024,[NSThread currentThread].isMainThread);

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    }
}

3.補充

NSInteger 有符號整數(shù)(有正負數(shù))用 %zd
NSUInteger 無符號整數(shù)(沒有負數(shù))用 %tu
是為了自適應32位和64位CPU的架構(gòu).

(六)線程安全-資源共享

1.多線程操作共享資源的問題

共享資源
- 資源 : 一個全局的對象、一個全局的變量脓豪、一個文件.
- 共享 : 可以被多個對象訪問.
- 共享資源 :可以被多個對象訪問的資源.比如全局的對象,變量,文件.
在多線程的環(huán)境下,共享的資源可能會被多個線程共享巷帝，也就是多個線程可能會操作同一塊資源.
當多個線程操作同一塊資源時,很容易引發(fā)數(shù)據(jù)錯亂和數(shù)據(jù)安全問題,數(shù)據(jù)有可能丟失,有可能增加,有可能錯亂.
經(jīng)典案例 : 賣票.
線程安全
- 同一塊資源,被多個線程同時讀寫操作時,任然能夠得到正確的結(jié)果,稱之為線程是安全的.

開發(fā)提示

實際開發(fā)中確定開發(fā)思路邏輯比及時的寫代碼更重要.
多線程開發(fā)的復雜度相對較高,在開發(fā)時可以按照以下套路編寫代碼
- 首先確保單個線程執(zhí)行正確
- 然后再添加線程

代碼實現(xiàn)賣票邏輯

先定義共享資源

@interface ViewController ()

/// 總票數(shù)(共享的資源)
@property (nonatomic,assign) int tickets;

@end

初始化余票數(shù)共享資源

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    // 設置余票數(shù)
    self.tickets = 20;
}

賣票邏輯實現(xiàn)

-  (void)saleTickets
{
    // while 循環(huán)保證每個窗口都可以單獨把所有的票賣完
    while (YES) {

        // 判斷是否有票
        if (self.tickets>0) {

            // 模擬網(wǎng)絡延遲 : 放大出錯時的效果,沒有實際意義
            [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];

            // 有票就賣一張
            self.tickets--;
            // 賣完一張票就提示用戶余票數(shù)
            NSLog(@"剩余票數(shù) => %zd %@",self.tickets,[NSThread currentThread]);
        } else {
            // 沒有就提示用戶
            NSLog(@"沒票了");
            // 此處要結(jié)束循環(huán),不然會死循環(huán)
            break;
        }
    }
}

單線程

先確保單線程中運行正常

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    // 在主線程中賣票
    [self saleTickets];
}

多線程

如果單線程運行正常,就修改代碼,實現(xiàn)多線程環(huán)境

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    // 在主線程中賣票
    // [self saleTickets];

    // 售票口 A
    NSThread *thread1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];
    thread1.name = @"售票口 A";
    [thread1 start];

    // 售票口 B
    NSThread *thread2 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];
    thread2.name = @"售票口 B";
    [thread2 start];
}

資源搶奪結(jié)果

數(shù)據(jù)錯亂,數(shù)據(jù)增加.

出錯原因分析

2.解決多線程操作共享資源的問題

解決辦法 : 使用互斥鎖/同步鎖.

添加互斥鎖

- (void)saleTickets
{
    // while 循環(huán)保證每個窗口都可以單獨把所有的票賣完
    while (YES) {

        // 添加互斥鎖
        @synchronized(self) {
            // 判斷是否有票
            if (self.tickets>0) {

                // 模擬網(wǎng)絡延遲 : 放大出錯時的效果,沒有實際意義
                [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];

                // 有票就賣一張
                self.tickets--;
                // 賣完一張票就提示用戶余票數(shù)
                NSLog(@"剩余票數(shù) => %zd",self.tickets);
            } else {
                // 沒有就提示用戶
                NSLog(@"沒票了");
                // 此處要結(jié)束循環(huán),不然會死循環(huán)
                break;
            }
        }
    }
}

互斥鎖小結(jié)

互斥鎖,就是使用了線程同步技術(shù).
同步鎖/互斥鎖:可以保證被鎖定的代碼,同一時間,只能有一個線程可以操作.
self :鎖對象,任何繼承自NSObject的對像都可以是鎖對象,因為內(nèi)部都有一把鎖,而且默認是開著的.
鎖對象 : 一定要是全局的鎖對象,要保證所有的線程都能夠訪問,self是最方便使用的鎖對象.
互斥鎖鎖定的范圍應該盡量小,但是一定要鎖住資源的讀寫部分.
加鎖后程序執(zhí)行的效率比不加鎖的時候要低.因為線程要等待解鎖.
犧牲了性能保證了安全性.

(七)原子屬性

1.原子屬性相關(guān)概念

nonatomic : 非原子屬性
atomic : 原子屬性
- 線程安全的,針對多線程設計的屬性修飾符,是默認值.
- 特點 : 單寫多讀
- **單寫多讀 : **保證同一時間,只有一個線程能夠執(zhí)行setter方法,但是可以有多個線程執(zhí)行getter方法.
- atomic 屬性的setter里面里面有一把鎖,叫做自旋鎖.
- 原子屬性的setter方法是線程安全的;但是,getter方法不是線程安全的.
nonatomic和atomic對比
- nonatomic : 非線程安全,適合內(nèi)存小的移動設備.
- atomic : 線程安全,需要消耗大量的資源.性能比非原子屬性要差一點兒點兒.

2.模擬原子屬性

模擬原子屬性的核心思想 : 在屬性的setter方法里面加鎖.但是getter方法里面不加鎖;
定義屬性

/// 非原子屬性
@property (nonatomic,strong) NSObject *obj1;
/// 原子屬性:內(nèi)部有"自旋鎖"
@property (atomic,strong) NSObject *obj2;
/// 用于模擬原子屬性
@property (atomic,strong) NSObject *obj3;

重寫非原子屬性的setter和getter方法
- 重寫了原子屬性的setter方法之后,會覆蓋原子屬性內(nèi)部的自旋鎖,使其失效.然后我們加入互斥鎖,來模擬單寫多讀.
- 重寫了屬性的setter和getter方法之后,系統(tǒng)就不會再幫我們生成待下劃線的成員變量.使用合成指令@synthesize,就可以手動的生成帶下劃線的成員變量.

3.模擬原子屬性

// 合成指令
@synthesize obj3 = _obj3;

/// obj3的setter方法
- (void)setObj3:(NSObject *)obj3
{
    // 使用互斥鎖替代看不見的自旋鎖
    @synchronized(self) {
        _obj3 = obj3;
    }
}

/// obj3的getter方法
- (NSObject *)obj3
{
    return _obj3;
}

4.性能測試

/// 測試"非原子屬性","互斥鎖","自旋鎖"的性能
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSInteger largeNum = 1000*1000;

    NSLog(@"非原子屬性");
    CFAbsoluteTime start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    for (int i = 0; i < largeNum; i++) {
        self.obj1 = [[NSObject alloc] init];
    }
    NSLog(@"非原子屬性 => %f",CFAbsoluteTimeGetCurrent()-start);

    NSLog(@"原子屬性");
    start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    for (int i = 0; i < largeNum; i++) {
        self.obj2 = [[NSObject alloc] init];
    }
    NSLog(@"原子屬性 => %f",CFAbsoluteTimeGetCurrent()-start);

    NSLog(@"模擬原子屬性");
    start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    for (int i = 0; i < largeNum; i++) {
        self.obj3 = [[NSObject alloc] init];
    }
    NSLog(@"模擬原子屬性 => %f",CFAbsoluteTimeGetCurrent()-start);
}

測試結(jié)果

5.互斥鎖和自旋鎖對比

共同點

都能夠保證同一時間,只有一條線程執(zhí)行鎖定范圍的代碼

不同點

互斥鎖:如果發(fā)現(xiàn)有其他線程正在執(zhí)行鎖定的代碼,線程會進入休眠狀態(tài),等待其他線程執(zhí)行完畢,打開鎖之后,線程會重新進入就緒狀態(tài).等待被CPU重新調(diào)度.
自旋鎖:如果發(fā)現(xiàn)有其他線程正在執(zhí)行鎖定的代碼,線程會以死循環(huán)的方式,一直等待鎖定代碼執(zhí)行完成.

6.開發(fā)建議

所有屬性都聲明為nonatomic,原子屬性和非原子屬性的性能幾乎一樣.
盡量避免多線程搶奪同一塊資源.
要實現(xiàn)線程安全,必須要用到鎖.無論什么鎖,都是有性能消耗的.
自旋鎖更適合執(zhí)行非常短的代碼.死循環(huán)內(nèi)部不適合寫復雜的代碼.
盡量將加鎖,資源搶奪的業(yè)務邏輯交給服務器端處理,減小移動客戶端的壓力.
為了流暢的用戶體驗,UIKit類庫的線程都是不安全的,所以我們需要在主線程(UI線程)上更新UI.
所有包含NSMutable的類都是線程不安全的.在做多線程開發(fā)的時候,需要注意多線程同時操作可變對象的線程安全問題.

(八)NSThread線程間通信

1.ATS

使用http地址時Xcode會認為不夠安全從而保存,為解決此問題需要在info文件的Xml文件內(nèi)添加下列代碼

<key>NSAppTransportSecurity</key>
<dict>
<key>NSAllowsArbitraryLoads</key>
<true/>
</dict>

2.代碼實現(xiàn)

定義屬性

@interface ViewController ()

/// 滾動視圖
@property (nonatomic,strong) UIScrollView *scrollView;
/// 圖片視圖
@property (nonatomic,weak) UIImageView *imageView;

@end

`loadView` 方法復習

當 self.view == nil 時,會調(diào)用;
先于 viewDidLoad 調(diào)用;
一旦重寫了這個方法,storyboard里面就不會去加載根視圖了;

加載視圖層次

- (void)loadView
{
    // 創(chuàng)建滾動視圖
    self.scrollView = [[UIScrollView alloc] initWithFrame:[UIScreen mainScreen].bounds];
    // 將滾動視圖設置成根視圖
    self.view = self.scrollView;
    self.scrollView.backgroundColor = [UIColor redColor];

    // 創(chuàng)建圖片視圖
    UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] init];
    [self.view addSubview:imageView];
    self.imageView = imageView;
}

異步下載圖片

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    // 主線程中下載圖片
    // [self downloadImageData];

    // 開啟新線程異步下載圖片
    [self performSelectorInBackground:@selector(downloadImageData) withObject:nil];
}

下載圖片主方法

- (void)downloadImageData
{
    // 圖片資源地址
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/image/pic/item/c995d143ad4bd1130c0ee8e55eafa40f4afb0521.jpg"];
    // 所有的網(wǎng)絡數(shù)據(jù)都是以二進制的形式傳輸?shù)?所以用NSData來接受
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

    // 回到主線程更新UI
    // waitUntilDone:是否等待主線程中的`updateUIwWithImage`方法執(zhí)行結(jié)束再執(zhí)行"下一行代碼",一般設置成NO,不用等待
    [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateUIwWithImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];

    // 測試 waitUntilDone:
    NSLog(@"下一行代碼");
}

刷新UI

- (void)updateUIwWithImage:(UIImage *)imgae
{
    NSLog(@"updateUIwWithImage");

    // 設置圖片視圖
    self.imageView.image = image;
    // 設置圖片視圖的大小跟圖片一般大
    [self.imageView sizeToFit];

    // 設置滾動視圖的滾動:滾動范圍跟圖片一樣大
    [self.scrollView setContentSize:image.size];
}

線程間通信

因為多線程共享地址空間和數(shù)據(jù)空間

所以一個線程的數(shù)據(jù)可以直接提供給其他線程使用,叫做線程間通信;

最后編輯于：2017.12.09 01:10:38

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多線程初識

線程概述

多線程的優(yōu)點

多線程的缺點

1.耗時操作的問題演示

結(jié)論

2.解決耗時操作卡頓UI的辦法

使用多線程技術(shù) : 解決屏幕卡死的問題

3.多線程基本概念

同步 & 異步

進程 & 線程

多線程

4.多線程執(zhí)行原理

5.多線程優(yōu)缺點

優(yōu)點

缺點

6.主線程

7.多線程的實現(xiàn)方案

(二)創(chuàng)建線程三種方式

1.準備新線程執(zhí)行的方法

2.對象方法創(chuàng)建

3.類方法創(chuàng)建

4.NSObject(NSThreadPerformAdditions) 的分類創(chuàng)建

5.總結(jié)

(三)target和selector的關(guān)系

1.target和selector的關(guān)系分析

2.代碼演練

準備Person對象

控制器中的使用

定義屬性

懶加載Person

新的實例化方法

(四)線程狀態(tài)-生命周期

線程生命周期的控制

代碼演練

創(chuàng)建線程對象和就緒狀態(tài)

新線程執(zhí)行的方法

關(guān)于exit的結(jié)論

線程的取消 (在線程執(zhí)行的方法的外部取消)

(五)線程屬性

1.常用屬性

2.代碼演示

3.補充

(六)線程安全-資源共享

1.多線程操作共享資源的問題

開發(fā)提示

代碼實現(xiàn)賣票邏輯

單線程

多線程

資源搶奪結(jié)果

出錯原因分析

2.解決多線程操作共享資源的問題

添加互斥鎖

互斥鎖小結(jié)

(七)原子屬性

1.原子屬性相關(guān)概念

2.模擬原子屬性

3.模擬原子屬性

4.性能測試

測試結(jié)果

5.互斥鎖和自旋鎖對比

共同點

不同點

6.開發(fā)建議

(八)NSThread線程間通信

1.ATS

2.代碼實現(xiàn)

定義屬性

loadView 方法復習

加載視圖層次

異步下載圖片

下載圖片主方法

刷新UI

線程間通信

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4.`NSObject(NSThreadPerformAdditions)` 的分類創(chuàng)建

關(guān)于`exit`的結(jié)論

`loadView` 方法復習