ios 多线程开关，有关线程的一些用法和详细讲解，NSThread ， NSOperation ，Grand Central Dispatch ( GCD )

浏览数：43 / 时间：2015年06月11日

IOS支持的多线程技术：

一、Thread：

1）显式创建线程：NSThreed

2）隐式创建线程：NSObject

二、Cocoa operations：

NSOperation类是一个抽象类，因为我们必须使用它的两个子类。

　　1）NSInvocationOperation 

2）NSBlockOperation

————————————————————————————

3）NSOperationQueue（继承于NSObject）

三、Grand Central Dispatch （GCD）：

1）GCD的创建

2）重复执行线程：dispatch_apply

3）操作（串行）队列：dispatch_queue_create

4）GCD群组通知：dispatch_group_t

5）GCD实现计时器

 

以上三种多线程技术的对比：

一、Thread： 

优点：量级较轻。

缺点：需要自己管理线程的生命周期，线程同步。线程同步对数据的加锁会有一定的系统开销。

二、Cocoa operations：

优点：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。

三、Grand Central Dispatch （GCD）：

优点：GCD基于C语言的框架，可以充分利用多核，它能够轻松在多核系统上高效运行并发代码，是苹果推荐使用的多线程技术。

 

以上三种线程技术，抽象层次从低到高，抽象度越高使用则越简单，因此苹果推荐我们使用GCD。

 

Other、线程间通讯：

　　在多线程中，所有修改有关于UI界面的东西，必须切换到主线程中修改，不能直接在多线程中修改，不然很容易会出现异常或修改不成功。本文会对三个线程技术说明如何切换至主线程修改UI，具体方法请往下看。

 

一、Thread

我们可以使用NSTherad或NSObject类去调用：

1）显式创建线程：NSThread

创建NSThread有两个办法

1.1）创建之后需要使用start方法，才会执行方法：

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

 

1.2）创建并马上执行方法：

[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(threadAlloc:) toTarget:self withObject:nil];

 

2）隐式创建线程：NSObject

我们也可以使用NSObject类的方法直接调用方法

[self performSelectorInBackground:@selector(threadAlloc) withObject:nil];

 

取消线程的方法：

实际上并没有真正提供取消线程的API。苹果提供了一个cancel的api，但它不能作用于取消线程，它只能改变线程的运行状态。我们可以使用它来进行条件判断。

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- (void)threadCancel
{
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(threadCancelNow) object:nil];
    [thread start];
}

- (void)threadCancelNow
{
    int a = 0;
    while (![[NSThread currentThread] isCancelled]) {
        NSLog(@"a - %d", a);
        a++;
        if (a == 5000) {
            NSLog(@"终止循环");
            [[NSThread currentThread] cancel];
            break;
        }
    }
}
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程序效果：循环输出5000次，线程就会被终止。

 

NSThread线程间通讯－调用主线程修改UI：

- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait; 

 

NSThread相关属性及方法：

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// 获取/设置线程的名字
@property (copy) NSString *name NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);

/**
 *  获取当前线程的线程对象
 *
 *  通过这个属性可以查看当前线程是第几条线程，主线程为1。
 *  可以看到当前线程的序号及名字，主线程的序号为1，依次叠加。
 */
+ (NSThread *)currentThread;

// 线程休眠（秒）
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;

// 线程休眠，指定具体什么时间休眠
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;

// 退出线程 
// 注意：这里会把线程对象销毁！销毁后就不能再次启动线程，否则程序会崩溃。
+ (void)exit;
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二、Cocoa operations

1）NSInvocationOperation

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// 创建线程任务
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

// 线程A
NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]
                                    initWithTarget:self
                                    selector:@selector(operation1)
                                    object:nil];
// 线程B
NSInvocationOperation *operation2 = [[NSInvocationOperation alloc]
                                    initWithTarget:self
                                    selector:@selector(operation2)
                                    object:nil];

// 把线程A/B添加至队列
[queue addOperations:@[operation, operation2] waitUntilFinished:YES];
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必须使用addOperations:方法把线程添加至队列，不然线程不会执行，队列是并行执行。或者，你也可以使用addOperation:方法添加单个线程。

 

2）NSBlockOperation

举个简单的使用例子介绍，都写了备注，就不再说明了：

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// 创建线程任务
NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation
                                    blockOperationWithBlock:^{
                                        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
                                        NSLog(@"one - %@", [NSThread currentThread]);
                                    }];;
// 添加新的操作
[blockOperation addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"two - %@", [NSThread currentThread]);
}];

// 添加新的操作
[blockOperation addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"three - %@", [NSThread currentThread]);
}];

// 执行线程任务
[blockOperation start];
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例子效果：使用类方法blockOperationWithBlock:创建的块代码，是在主线程当中执行的，我们可以从打印出来的信息看到。其它使用addExecutionBlock:添加的子线程为并发线程。

 

3）NSOperationQueue

这里介绍一下NSOperation的依赖关系，依赖关系会影响线程的执行顺序：

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// 创建操作队列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

// 线程A
NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"op1");
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
}];

// 线程B
NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"op2");
}];

// 线程C
NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"op3");
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
}];

// 线程B依赖线程C，也就是等线程C执行完之后才会执行线程B
[op2 addDependency:op3];
// 线程C依赖线程A，同上，只不过依赖对象改成了线程A
[op3 addDependency:op1];

// 为队列添加线程
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];
[queue addOperation:op3];
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当你没添加依赖时，队列是并行执行的。

注意：依赖关系可以多重依赖，但不要建立循环依赖。

 

Cocoa operations线程间通信－调用主线程修改UI：

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// 创建线程对象（并发）
NSBlockOperation *blockOperation = [[NSBlockOperation alloc] init];

// 添加新的操作
[blockOperation addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"two - %@", [NSThread currentThread]);
}];

// 添加新的操作
[blockOperation addExecutionBlock:^{
    NSLog(@"three - %@", [NSThread currentThread]);
    // 在主线程修改UI
    NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        [self editUINow];
    }];
}];

[blockOperation start];
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 NSOperation方法及属性：

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// 设置线程的最大并发数
@property NSInteger maxConcurrentOperationCount;

// 线程完成后调用的Block
@property (copy) void (^completionBlock)(void);

// 取消线程
- (void)cancel;
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只列举上面那些，其它的方法就不全列出来了。

 

注意：在NSOperationQueue类中，我们可以使用cancelAllOperations方法取消所有的线程。这里需要说明一下，不是执行cancelAllOperations方法时就会马上取消，是等当前队列执行完，下面的队列不会再执行。

 

三、Grand Central Dispatch （GCD）

1）GCD的创建：

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    NSLog(@"线程 - %@", [NSThread currentThread]);
});

GCD也可以创建同步的线程，只需要把async改成sync即可。

 

2）重复执行线程：dispatch_apply

以下代码会执行4次：

dispatch_apply(4, DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, ^(size_t index) {
    // index则为执行的次数 0开始递增
    NSLog(@"one - %ld", index);
});

index参数为执行的次数，从0开始递增

 

3）操作队列：dispatch_queue_create

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// 创建队列
// 第一个参数是“字符串标识”，第二个参数是可选的，可以是NULL
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.garvey.post", NULL);

// 传入一个队列并执行队列（顺序执行）
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"aaa");
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
});
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"bbb");
    [NSThread sleepForTimeInterval:1];
});
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"ccc");
});
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代码效果：以上会先执行aaa－》bbb－》ccc，是一个串行队列。

 

4）GCD群组通知：dispatch_group_t

GCD的高级用法，等所有线程都完成工作后，再作通知。

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// 创建群组
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

// 线程A
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    NSLog(@"group1");
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
});

// 线程B
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    NSLog(@"group2");
});

// 待群组里的线程都完成之后调用的通知
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    NSLog(@"group success");
});
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群组里的线程也是并行队列。线程A和线程B都执行完之后，会调用通知打印group success。

 

5）GCD实现计时器

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__block int time = 30;
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
dispatch_source_set_timer(timer, DISPATCH_TIME_NOW, 1.0 * NSEC_PER_SEC, 0);
dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
    time--;
    NSLog(@"%d", time);
    if (time == 0) {
        dispatch_source_cancel(timer);
    }
});
dispatch_resume(timer);
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代码效果：创建了一个计时器，计时器运行30秒，每过一秒会调用一次block，我们可以在block里面写代码。因为dispatch_source_t默认是挂起状态，因此我们使用时需要使用dispatch_resume方法先恢复，不然线程不会执行。

 

GCD线程间通信－调用主线程修改UI：

有时候我们请求后台作数据处理，数据处理是异步的，数据处理完成后需要更新UI，这时候我们需要切换到主线程修改UI，例子如下：

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dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    NSLog(@"异步数据处理 - %@", [NSThread currentThread]);
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"数据处理完成");
    
    // 调用主线程更新UI
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"更新UI - %@", [NSThread currentThread]);
        [self editUINow];
    });
});
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因为是在主线程修改UI，所以我们最好是使用同步的GCD方法dispatch_sync。但这还不够，我们还需要使用dispatch_get_main_queue()方法来获得主线程，之后就是作UI的更新工作了。

 

GCD方法及属性：

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// 获取主线程
dispatch_get_main_queue()

// 创建队列：第一个参数是“字符串标识”，第二个参数是可选的，可以是NULL
dispatch_queue_t dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr);

// 创建异步调度队列
void dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

// 恢复队列
void dispatch_resume(dispatch_object_t object);

// 暂停队列
void dispatch_suspend(dispatch_object_t object);
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转自作者：GarveyCalvin

原文链接：http://www.cnblogs.com/GarveyCalvin/

 

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