在說(shuō)多線程之前，首先要明白線程蒸眠，進(jìn)程
線程和進(jìn)程
進(jìn)程：
- 系統(tǒng)中正在運(yùn)行的程序漾橙，稱為一個(gè)進(jìn)程
- 每個(gè)進(jìn)程，都在自己獨(dú)立的內(nèi)存空間運(yùn)行楞卡，并且進(jìn)程之間互不影響霜运。
線程：
- 進(jìn)程的所有任務(wù)，都是在線程執(zhí)行的蒋腮，可以說(shuō)它是進(jìn)程的基本執(zhí)行單元淘捡，是程序中獨(dú)立運(yùn)行的代碼段。
- 主線程：每個(gè)正在運(yùn)行的程序(即進(jìn)程)池摧，至少包含一個(gè)線程嘱能，這個(gè)線程叫做主線程
- 單線程：只有一個(gè)主線程的程序翘紊，稱作單線程程序
多線程
顧名思義扇单，多線程就是擁有多個(gè)線程的程序色建，iOS用戶可以根據(jù)需要在一段進(jìn)程中開(kāi)辟新的線程誉碴，這些線程相對(duì)于主線程來(lái)說(shuō)被稱為子線程宦棺，子線程和主線程可以并行（同時(shí)）執(zhí)行不同的任務(wù)。
原理：
1.同一時(shí)間黔帕，CPU只能處理一條線程代咸，只有一條線程在工作(執(zhí)行)
2.多線程并發(fā)(同時(shí)執(zhí)行，其實(shí)是CPU快速地在多條線程之間)調(diào)度(切換)
3.如果CPU調(diào)度線程的時(shí)間足夠快成黄，就造成了多線程并發(fā)執(zhí)行的假象
4.多核CPU呐芥，每個(gè)核心都可以同時(shí)處理不同任務(wù)，從而真正達(dá)到了多線程并發(fā)執(zhí)行任務(wù)
5.線程非常多：
1> CPU會(huì)在N多條線程之間調(diào)度奋岁，CPU會(huì)累死思瘟，消耗大量的CPU資源
2> 每條線程被調(diào)度執(zhí)行的頻次會(huì)降低(線程的執(zhí)行效率降低)
多線程優(yōu)點(diǎn)
1.能適當(dāng)提高程序的執(zhí)行效率
2.能適當(dāng)提高資源利用率(CPU、內(nèi)存利用率)
多線程缺點(diǎn)
1.開(kāi)啟線程需要占用一定的內(nèi)存空間(默認(rèn)情況下闻伶，主線程占用1M,子線程占用512KB)滨攻，如果開(kāi)啟大量的線程，會(huì)占用大量的內(nèi)存空間蓝翰，降低程序的性能
2.線程越多光绕，CPU在調(diào)度線程上的開(kāi)銷就越大
3.程序設(shè)計(jì)更加復(fù)雜：比如線程之間的通信，多線程的數(shù)據(jù)共享
多線程在iOS開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用
1.什么是主線程
1> 一個(gè)iOS程序運(yùn)行后畜份，默認(rèn)會(huì)開(kāi)啟一條線程诞帐，稱為"主線程"或"UI線程"
2> 每一個(gè)進(jìn)程都有一個(gè)獨(dú)立的主線程
2.主線程的主要作用
1> 顯示\刷新UI界面
2> 處理UI事件 (比如點(diǎn)擊事件、滾動(dòng)事件爆雹、拖拽事件等)
3.主線程的使用注意
1> 別將比較耗時(shí)的操作放到主線程中
2> 耗時(shí)操作會(huì)卡住主線程停蕉，嚴(yán)重影響UI的流暢度愕鼓，給用戶一種"卡"的壞體驗(yàn)
例如：首先隨便在viewController上拖一個(gè)textView或者是寫一個(gè)button的點(diǎn)擊事件，然后在viewDidLoad里寫上一個(gè)稍微耗時(shí)的操作：
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
for (int i = 0; i<10000; i++) {
NSLog(@"---------%d", i);
}
}
那么當(dāng)點(diǎn)擊頁(yè)面后快速的滑動(dòng)textView谷徙，這時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)拒啰，它是沒(méi)反應(yīng)的
一直等到for循環(huán)走完之后，才會(huì)有反應(yīng)完慧，繼續(xù)執(zhí)行操作谋旦，這就是阻塞主線程。
多線程的實(shí)現(xiàn)方案
| 技術(shù)方案 | 簡(jiǎn)介 | 語(yǔ)言 | 線程聲明周期 | 使用頻率 |
|---|---|---|---|---|
| pathread | 一套通用的多線程API</br> 適用于Unix\Linux\Windows等系統(tǒng)</br>跨平臺(tái)\可移植</br>使用難度大 | C | 程序員管理 | 幾乎不用 |
| NSThread | 使用更加面向?qū)ο?lt;/br>簡(jiǎn)單易用屈尼，可直接操作線程對(duì)象 | OC | 程序員管理 | 偶爾使用 |
| GCD | 旨在替代NSThread等線程技術(shù)</br>充分利用設(shè)備的多核 | C | 自動(dòng)管理 | 經(jīng)常使用 |
| NSOperation | 基于GCD（底層是GCD）</br>比GCD多了一些簡(jiǎn)單實(shí)用的功能</br>實(shí)用更加面向?qū)ο?/td> | OC | 自動(dòng)管理 | 經(jīng)常使用 |
pthread的創(chuàng)建：
//創(chuàng)建
pthread_t myRestrict;
pthread_create(&myRestrict, NULL, run, NULL);
void *run(void *data){
NSLog(@"*******%@",[NSThread currentThread]);
return NULL;
}
因?yàn)椴怀Ｓ貌嶙牛蛔龆嘟忉專瑥拇蛴〗Y(jié)果可以看出脾歧，開(kāi)辟了子線程
NSThread創(chuàng)建和啟動(dòng)線程的3種方式：
#pragma mark ---- 1.使用NSThread手動(dòng)開(kāi)辟子線程 ----
// 1甲捏、創(chuàng)建線程（NSThread）
NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(downLoad:) object:"http//:abcde.png"];
//線程的名字
thread.name = @"下載線程";
// 2、開(kāi)啟線程
[thread start];
// 3鞭执、關(guān)閉線程(可寫可不寫)
[NSThread exit];
// 4司顿、取消線程（實(shí)際上就是做了個(gè)標(biāo)記，表示被取消了）
[thread cancel];
#pragma mark ---- 2.使用NSThread自動(dòng)開(kāi)辟子線程（無(wú)需手動(dòng)） ----
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(downLoad:) toTarget:self withObject:"http//:abcde.png"];
[thread start];
#pragma mark ---- 3.使用NSObject開(kāi)辟子線程(在后臺(tái)執(zhí)行某個(gè)方法)兄纺，也叫隱式創(chuàng)建（無(wú)需手動(dòng)） ----
/*
[self performSelector:@selector(downLoad:) withObject:@"http//:abcde.png"];
//相當(dāng)于下面這段代碼
[self downLoad:@"http//:abcde.png"];
#因此大溜，這個(gè)方法是不開(kāi)辟子線程的
*/
[self performSelectorInBackground:@selector(downLoad:) withObject:@"http//:abcde.png"];
//這個(gè)方法開(kāi)辟子線程
常見(jiàn)的方法：
1> 獲得當(dāng)前線程
+ (NSThread *)currentThread;
2> 獲得主線程
+ (NSThread *)mainThread;
3>睡眠(暫停)線程
+(void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti
------
//回到主線程刷新數(shù)據(jù)
[self performSelectorOnMainThread:@selector(reloadData) withObject:nil waitUntilDone:YES];
-(void)reloadData{
//刷新UI
if ([NSThread isMainThread]) {
//這里做一些需要的操作
}
}
利用上面的一些方法，可以做一些簡(jiǎn)單的多線程之間的通信估脆，例如開(kāi)辟子線程下載圖片钦奋，回到主線程刷新，這里不再操作
多線程的安全隱患
1.資源共享
1> 1塊資源可能會(huì)被多個(gè)線程共享疙赠，也就是多個(gè)線程可能會(huì)訪問(wèn)同一塊資源
2> 比如多個(gè)線程訪問(wèn)同一個(gè)對(duì)象付材、同一個(gè)變量、同一個(gè)文件
2.當(dāng)多個(gè)線程訪問(wèn)同一塊資源時(shí)圃阳，很容易引發(fā)數(shù)據(jù)錯(cuò)亂和數(shù)據(jù)安全問(wèn)題
安全隱患解決--加鎖(互斥鎖)
1.互斥鎖的優(yōu)缺點(diǎn)
1> 優(yōu)點(diǎn)：能有效的防止多線程搶奪資源造成的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題
2> 缺點(diǎn)：需要消耗大量的CPU資源
2.互斥鎖的使用前提：多條線程搶奪同一塊資源
線程同步的意思是：多條線程實(shí)在同一條線上執(zhí)行(按順序的執(zhí)行任務(wù))
互斥鎖厌衔，就是使用了線程同步技術(shù)
單純的靠文字?jǐn)⑹隹赡軙?huì)比較難理解，可以參考以下例子：寫一個(gè)賣票的簡(jiǎn)單程序
- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
self.leftTicketCount = 50;
self.thread1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTicket) object:nil];
self.thread1.name = @"1號(hào)窗口";
self.thread2 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTicket) object:nil];
self.thread2.name = @"2號(hào)窗口";
self.thread3 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(saleTicket) object:nil];
self.thread3.name = @"3號(hào)窗口";
}
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
[self.thread1 start];
[self.thread2 start];
[self.thread3 start];
}
/**
* 賣票
*/
- (void)saleTicket
{
while (1) {
int count = self.leftTicketCount;
if (count > 0) {
[NSThread sleepForTimeInterval:0.05];
self.leftTicketCount = count - 1;
NSLog(@"%@賣了一張票, 剩余%d張票", [NSThread currentThread].name, self.leftTicketCount);
} else {
return; // 退出循環(huán)
}
}
}
運(yùn)行結(jié)果：
這就是多線程訪問(wèn)同一塊資源造成的
加鎖：在剛才的方法里加上@synchronized
- (void)saleTicket
{
while (1) {
// ()小括號(hào)里面放的是鎖對(duì)象
@synchronized(self) { // 開(kāi)始加鎖
int count = self.leftTicketCount;
if (count > 0) {
[NSThread sleepForTimeInterval:0.05];
self.leftTicketCount = count - 1;
NSLog(@"%@賣了一張票, 剩余%d張票", [NSThread currentThread].name, self.leftTicketCount);
} else {
return; // 退出循環(huán)
}
} // 解鎖
}
}
GCD的內(nèi)容較多捍岳，我會(huì)在下篇文章里詳細(xì)介紹
NSOperation
1.首先富寿，它是一個(gè)抽象類，所以執(zhí)行任務(wù)的是它的子類：NSInvocationOperation和NSBlockOperation（還有：自定義子類繼承NSOperation,實(shí)現(xiàn)內(nèi)部相應(yīng)的?法）祟同。這兩個(gè)子類作喘，相當(dāng)于一個(gè)方法選擇器“prefromSelector()”，由它倆本身發(fā)起的任務(wù)晕城，并不是在子線程中執(zhí)行泞坦。
2.NSOperation和它的子類，本身并不會(huì)進(jìn)行線程的創(chuàng)建砖顷，所以贰锁，在他們的任務(wù)方法中打印當(dāng)前線程赃梧，顯示為主線程
3.NSOperation和它的子類，只是一個(gè)操作豌熄，本身沒(méi)有主線程授嘀、子線程之分，可以在任何線程中使用锣险，通常和NSOperationQueue結(jié)合使用蹄皱。
NSOperationQueue
1、一個(gè)NSOperationQueue操作隊(duì)列芯肤，就相當(dāng)于一個(gè)線程管理器巷折，將NSOperation和子類的對(duì)象放入隊(duì)列中，然后由隊(duì)列負(fù)責(zé)派發(fā)任務(wù)崖咨，所以NSOperationQueue并不是一個(gè)線程锻拘。但是，你可以設(shè)置隊(duì)列中運(yùn)行的線程的數(shù)量
---- 優(yōu)點(diǎn) ----
不需要手動(dòng)關(guān)聯(lián)線程击蹲，只需要把精力放在自己要執(zhí)行的操作上面署拟。
---- 缺點(diǎn) ----
它是基于OC對(duì)象的，那么相對(duì)于C函數(shù)來(lái)說(shuō)效率要低
配合使用NSOperation和NSOperationQueue也能實(shí)現(xiàn)多線程編程
//子類一:NSInvocationOperation
NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(hehehe) object:nil];
//operation在單獨(dú)使用的時(shí)候,需要手動(dòng)調(diào)用開(kāi)啟方法
[operation start];
#operation直接調(diào)用start歌豺，是同步執(zhí)行（在當(dāng)前線程中執(zhí)行操作）推穷，說(shuō)白了就相當(dāng)于[self hehehe];并沒(méi)有什么卵用
//配合NSOperationQueue使用：
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(hehehe) object:nil];
[queue addOperation:operation];//********注意:如果搭配了NSOperationQueue中的add方法創(chuàng)建多線程的話,就不需要使用satrt方法,否則會(huì)崩潰
//子類二:NSBlockOperation
//任務(wù)數(shù)量 > 1,才會(huì)開(kāi)始異步執(zhí)行
NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"block:%@",[NSThread currentThread]);
NSLog(@"block:%@",[NSThread mainThread]);
NSLog(@"block:%d",[NSThread isMainThread]);
NSLog(@"*********");
}];
//開(kāi)啟
[blockOperation start];
//配合NSOperationQueue使用：
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"block:%@",[NSThread currentThread]);
NSLog(@"block:%@",[NSThread mainThread]);
NSLog(@"block:%d",[NSThread isMainThread]);
NSLog(@"*********");
}];
[queue addOperation:blockOperation];
//簡(jiǎn)單的做法：
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
[queue addOperationWithBlock:^{
NSLog(@"*******%@", [NSThread currentThread]);
}];
#------設(shè)置最大并發(fā)數(shù)-----
//當(dāng)設(shè)置最大并發(fā)數(shù)為1時(shí) ：也可叫做串行，順序執(zhí)行
//當(dāng)設(shè)置最大并發(fā)數(shù)大于1時(shí)：叫并行世曾，多條通道同時(shí)進(jìn)行各自的任務(wù)缨恒，互不影響谴咸。
queue.maxConcurrentOperationCount = 3;
除了GCD轮听，其他兩種主要的創(chuàng)建多線程的方法基本已經(jīng)介紹完了，如果覺(jué)得有什么問(wèn)題或者錯(cuò)誤岭佳，歡迎留言或發(fā)簡(jiǎn)信Ｑ ！
