多线程&NSObject&NSThread&NSOperation&GCD

2022-10-22 19:40:06

1、NSThread 每个NSThread对象对应一个线程，量级较轻（真正的多线程）
以下两点是苹果专门开发的“并发”技术，使得程序员可以不再去关心线程的具体使用问题
2、NSOperation/NSOperationQueue 面向对象的线程技术
3、GCD —— Grand Central Dispatch（派发）是基于C语言的框架，可以充分利用多核，是苹果推荐使用的多线程技术

以上这三种编程方式从上到下，抽象度层次是从低到高的，抽象度越高的使用越简单，也是Apple最推荐使用的。但是就目前而言，iOS的开发者，需要了解三种多线程技术的基本使用过程。因为很多框架技术分别使用了不同多线程技术。

NSThread:
优点：NSThread 比其他两个轻量级，使用简单
缺点：需要自己管理线程的生命周期、线程同步、加锁、睡眠以及唤醒等。线程同步对数据的加锁会有一定的系统开销
NSOperation：
不需要关心线程管理，数据同步的事情，可以把精力放在自己需要执行的操作上
NSOperation是面向对象的
GCD：
Grand Central Dispatch是由苹果开发的一个多核编程的解决方案。iOS4.0+才能使用，是替代NSThread， NSOperation的高效和强大的技术
GCD是基于C语言的

NSObject的多线程方法——后台线程

(void)performSelectorInBackground:(SEL)aSelector withObject:(id)arg
通常，由于线程管理相对比较繁琐，而很多耗时的任务又无法知道其准确的完成时间，因此可以使用performSelectorInBackground方法直接新建一个后台线程，并将选择器指定的任务在后台线程执行，而无需关心具体的NSThread对象
提示：
performSelectorInBackground方法本身是在主线程中执行的，而选择器指定的方法是在后台线程中进行的
使用performSelectorInBackground方法调用的任务可以更新UI界面
在大型交互式游戏中
(void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
如果要更新UI界面，可以在后台线程中调用performSelectorOnMainThread方法
提示：尽管使用performSelectorInBackground方法调用的任务可以更新UI界面，但是在实际开发中，涉及到UI界面的更新操作，还是要使用performSelectorOnMainThread方法，以避免不必要的麻烦
```
- (IBAction)bigTask
```
{
// 本方法中的所有代码都是在主线程中执行的
// NSObject多线程技术
NSLog(@“执行前->%@“, [NSThread currentThread]);

// performSelectorInBackground是将bigDemo的任务放在后台线程中执行
[self performSelectorInBackground:@selector(bigDemo) withObject:nil];

NSLog(@“执行后->%@“, [NSThread currentThread]);
// [self bigDemo];

NSLog(@“执行完毕”);
}

NSThread创建线程方法：

(void)detachNewThreadSelector:(SEL)selector toTarget:(id)target withObject:(id)argument;
(id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)argument;
参数说明：
selector：线程执行的方法，只能有一个参数，不能有返回值
target：selector消息发送的对象
argument：传输给target的唯一参数，也可以是nil

// 成员方法
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(bigDemo) object:nil];

// 启动start线程
[thread start];

NSOperation & NSOperationQueue
NSOperation的两个子类
NSInvocationOperation
NSBlockOperation
工作原理：
用NSOperation封装要执行的操作
将创建好的NSOperation对象放NSOperationQueue中
启动OperationQueue开始新的线程执行队列中的操作
注意事项：
使用多线程时通常需要控制线程的并发数，因为线程会消耗系统资源，同时运行的线程过多，系统会变慢
使用以下方法可以控制并发的线程数量：
(void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;

<!-- lang: cpp -->

NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(opAction) object:nil];

// 如果使用start，会在当前线程启动操作

// [op1 start];

<!-- lang: cpp -->

[_queue addOperation:op1];

<!-- lang: cpp -->

// 用block的最大好处，可以将一组相关的操作，顺序写在一起，便于调试以及代码编写

[_queue addOperationWithBlock:^{

    NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);

    // 模拟延时

    [NSThread sleepForTimeInterval:1.0f];

    // 模拟获取到图像

    UIImage *image = [UIImage imageNamed:@"头像1"];

    // 设置图像，在主线程队列中设置

    [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{

        _imageView.image = image;

    }];

}];

GCD是基于C语言的框架
工作原理：
让程序平行排队的特定任务，根据可用的处理资源，安排它们在任何可用的处理器上执行任务
要执行的任务可以是一个函数或者一个block
底层是通过线程实现的，不过程序员可以不必关注实现的细节
GCD中的FIFO队列称为dispatch queue，可以保证先进来的任务先得到执行
dispatch_notify 可以实现监听一组任务是否完成，完成后得到通知
GCD队列：
全局队列：所有添加到主队列中的任务都是并发执行的
串行队列：所有添加到串行队列中的任务都是顺序执行的
主队列：所有添加到主队列中的任务都是在主线程中执行的

全局队列（可能会开启多条线程）
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
串行队列（只可能会开启一条线程）
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(“myQueue”, DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
主队列
dispatch_get_main_queue();

异步操作
dispatch_async 在其他线程执行任务，会开启新的线程
异步方法无法确定任务的执行顺序
同步操作
dispatch_sync 在当前在当前线程执行任务，不开启新的线程
同步操作与队列无关
同步方法会依次执行，能够决定任务的执行顺序
更新界面UI时，最好使用同步方法

GCD的优点：
充分利用多核
所有的多线程代码集中在一起，便于维护
GCD中无需使用@autoreleasepool
如果要顺序执行，可以使用dispatch_sync同步方法
dispatch_async无法确定任务的执行顺序

<!-- lang: cpp -->

 // 1. 队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

// 2. 将任务异步（并发）执行

dispatch_async(queue, ^{

    NSLog(@"a->%@", [NSThread currentThread]);

});

dispatch_async(queue, ^{

    NSLog(@"b->%@", [NSThread currentThread]);

});

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

    NSLog(@"main - > %@", [NSThread currentThread]);

});

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