NSThread 子線程 Cocoa NSOperation GCD（Grand Central Dispatch） 多線程

單詞：thread 英 θred：n 線、思路、vt 穿過、vi 穿透過

1、    進程、線程

進程：正在進行中的程序被稱爲進程,負責程序運行的內存分配，每個進程都有本身獨立的虛擬內存空間

線程：線程是進程中一個獨立的執行路徑(控制單元)，一個進程中至少包含一條線程,即主線程（UI操做），能夠將耗時的執行路徑(如網絡請求)放在其餘線程中執行，線程不能被殺掉,可是能夠暫停/休眠一條線程。

建立線程的目的：開啓一條新的執行路徑,運行指定的代碼,與主線程中的代碼實現同時運行

多線程的優點：充分發揮多核處理器優點,將不一樣線程任務分配給不一樣的處理器,真正進入"並行運算"狀態；將耗時的任務分配到其餘線程執行,由主線程負責統一更新界面會使應用程序更加流暢,用戶體驗更好；當硬件處理器的數量增長,程序會運行更快,而程序無需作任何調整.。

弊端：新建線程會消耗內存空間和CPU時間,線程太多會下降系統的運行性能

2、    NSThread

優勢：NSThread 比其餘兩個輕量級

缺點：須要本身管理線程的生命週期，線程同步。線程同步對數據的加鎖會有必定的系統開銷

一、獲取當前線程

NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);//獲取當前線程，當打印的number等於1時，表明當前是主線程，大於1表明子線程

二、建立子線程方式（兩種方法）

1）顯式建立方式，須要手動開啓線程。 最後的object表明線程觸發方法時傳遞的參數，注意，有且只有一個參數

thread = [[NSThreadalloc] initWithTarget:selfselector:@selector(run1:) object:@"123"];

    thread.name = @"123";//給線程起個名字

    [thread start];//開啓線程

2）隱式建立方式，不須要手動開啓

[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run2) toTarget:self withObject:nil];

[self performSelectorInBackground:@selector(test:) withObject:@"456"];

三、線程間通信

回到主線程：    [self performSelectorOnMainThread:@selector(testMain:) withObject:nil waitUntilDone:YES];// waitUntilDone是指是否等到主線程把方法執行完了，這個performSelector方法才返回。

在指定線程上執行操做：[self performSelector:@selector(run) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:YES];

在本線程執行：    [self performSelector:@selector(run) withObject:nil];

四、實現方法

1） [NSThread sleepForTimeInterval:3];//讓調用該方法的線程睡一會，參數表明秒數

2)  NSRunLoop *r = [NSRunLoop currentRunLoop];//獲取當前線程的runloop

3)  [self performSelectorOnMainThread:@selector(test) withObject:nil waitUntilDone:NO];//跳入主線程的方法，第一個參數表明要調用的方法，第二個參數表明傳的值，第三個參數表明是否等待此操做完成後再繼續往下執行

4） [self performSelector:@selector(test) withObject:nil];//在當前線程執行另一個方法

5） [self performSelector:@selector(test) withObject:nil afterDelay:3];//延遲調用

6） NSDate *date = [NSDate dateWithTimeInterval:2 sinceDate:[NSDate date]];

     [NSThread sleepUntilDate:date];//以當前時間爲標準，延遲到某個時間再執行該線程操做

7） 獲取主線程：    NSThread *main = [NSThread mainThread];

8） 獲取當前線程：    NSThread *current = [NSThread currentThread];

9） 結束線程：[NSThread exit];//當前線程方法中使用

     [thread cancel];//主線程中使用

五、具體代碼以下：

#import "ViewController.h"

@interface ViewController (){
    NSThread *thread;
    BOOL    _isEnd;//線程終止的標識

}

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {

    [super viewDidLoad];

    _isEnd = NO;

    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);//獲取當前線程，當打印的number等於1時，表明當前是主線程，大於1表明子線程

    //*子線程建立方式1: 最後的object表明線程觸發方法時傳遞的參數，注意，有且只有一個參數
    thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run1:) object:@"123"];
    thread.name = @"123";//給線程起個名字

    [thread start];//開啓線程，只有顯式的建立方式，須要手動開啓、

    //*子線程建立方式2：
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run2) toTarget:self withObject:nil];//隱式建立，不須要手動開啓

}

－(void)run1:(NSString *)str{

   // [NSThread sleepForTimeInterval:3];//讓調用該方法的線程睡一會，參數表明秒數

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

    NSRunLoop *r = [NSRunLoop currentRunLoop];//獲取當前線程的runloop

    //判斷當前線程是否須要循環（線程繼續存活）

    while (!_isEnd) {

        [r runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];//runMode 第一個參數表明消息方式，默認寫NSDefaultRunLoopMode，第二個參數表明結束時間，通常給distantFuture，表明不可達到的將來某個時間

    }
    NSLog(@"銷燬");

}

-(void)run2{

    NSLog(@"子線程2：%@",[NSThread currentThread]);

//*    [self performSelectorOnMainThread:@selector(test) withObject:nil waitUntilDone:NO];//跳入主線程的方法，第一個參數表明要調用的方法，第二個參數表明傳的值，第三個參數表明是否等待此操做完成後再繼續往下執行
   
 //*   [self performSelector:@selector(test) withObject:nil];//在當前線程執行另一個方法

 //*延遲調用    [self performSelector:<#(nonnull SEL)#> withObject:<#(nullable id)#> afterDelay:<#(NSTimeInterval)#>] 

    [self performSelector:@selector(run3) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:NO];//在某個線程中執行某個方法 

    NSLog(@"其餘");

}

-(void)run3{
    _isEnd = YES;//方法執行結束後將線程結束標識置爲YES
    NSLog(@"-----");

}

-(void)test{
    NSLog(@"主線程方法%@",[NSThread currentThread]);

}

 

3、    Cocoa NSOperation

優勢：不須要關心線程管理，數據同步的事情，能夠把精力放在本身須要執行的操做上。

NSOperation實例封裝了須要執行的操做和執行操做所需的數據，而且可以以併發或非併發的方式執行這個操做。

NSOperation自己是抽象基類，所以必須使用它的子類，使用NSOperation子類的方式有2種：一種是用定義好的兩個子類：NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation，另外一種是自定義子類繼承NSOperation，實現內部相應的方法

一、       NSOperation的做用：配合使用NSOperation和NSOperationQueue也能實現多線程編程取消操做

二、       NSOperation和NSOperationQueue實現多線程的具體步驟：

先將須要執行的操做封裝到一個NSOperation對象中

而後將NSOperation對象添加到NSOperationQueue中

系統會⾃動將NSOperationQueue中的NSOperation取出來

將取出的NSOperation封裝的操做放到⼀條新線程中執⾏

二、建立操做對象，封裝要執行的任務

//NSInvocationOperation   封裝操做

NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run1) object:nil];

 

NSInvocationOperation *operation1 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run1) object:nil];

三、執行操做

    [operation start];

    [operation1 start];

注意：操做對象默認在主線程中執行，只有添加到隊列中才會開啓新的線程。即默認狀況下，若是操做沒有放到隊列queue中，都是同步執行。只有將NSOperation放到一個

四、NSBlockOperation建立操做對象

    NSBlockOperation *block = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"block操做:%@",[NSThread currentThread]);

    }];

    //在NSBlockOperation對象中添加一個操做，若是NSBlockOperation對象包含了多個操做，有一個是在主線中一行，其餘均在子線程中執行

五、添加操做（注意添加要放在start以前）

    [block addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"block操做2:%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    [block addExecutionBlock:^{
       NSLog(@"block操做3:%@",[NSThread currentThread]);

    }];

    [block addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"block操做4:%@",[NSThread currentThread]);

    }];

    六、執行操做

  [block start ];//注意添加要放在start以前

   

    七、NSOperationQueue：建立隊列：將操做放入隊列（主隊列除外），默認在子線程中執行，且不須要手動start

1）NSOperationQueue的做⽤：NSOperation能夠調⽤start⽅法來執⾏任務,但默認是同步執行的

若是將NSOperation添加到NSOperationQueue(操做隊列)中,系統會自動異步執行NSOperation中的操做

添加操做到NSOperationQueue中，自動執行操做，自動開啓線程

2）建立NSOperationQueue 

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    NSInvocationOperation *ioperation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run2) object:nil];

八、把操做添加到隊列中

   1）第一種：添加以前建立的

  [queue addOperation:ioperation];

   2）第二種：添加的時候建立

注意：使用NSOperationQueue時，無需start

  [queue addOperationWithBlock:^{

        NSLog(@"block操做隊列:%@",[NSThread currentThread]);

    }];

九、事件的實現

-(void)run1{

    NSLog(@"執行操做:%@",[NSThread currentThread])；

}
-(void)run2{
    NSLog(@"隊列中執行:%@",[NSThread currentThread]);

}

 

 

4、GCD 全稱：Grand Central Dispatch

一、Grand Central Dispatch (GCD)是Apple開發的一個多核編程的解決方法。在iOS4.0開始以後才能使用。GCD是一個替代諸如NSThread, NSOperationQueue, NSInvocationOperation等技術的很高效和強大的技術。

二、GCD的工做原理是：讓程序平行排隊的特定任務，根據可用的處理資源，安排他們在任何可用的處理器核心上執行任務

三、 GCD是基於C語言的。若是使用GCD，徹底由系統管理線程，咱們不須要編寫線程代碼。只需定義想要執行的任務,而後添加到適當的調度隊列(dispatch queue)。GCD會負責建立線程和調度你的任務，系統直接提供線程管理

四、經常使用的方法dispatch_async

爲了不界面在處理耗時的操做時卡死，好比讀取網絡數據，IO,數據庫讀寫等，咱們會在另一個線程中處理這些操做，而後通知主線程更新界面。

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

        // 耗時的操做

        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

            // 更新界面

        });

});

dispatch_async開啓一個異步操做，第一個參數是指定一個gcd隊列，第二個參數是分配一個處理事物的程序塊到該隊列。

dispatch_get_global_queue(0, 0)，指用了全局隊列。

通常來講系統自己會有3個隊列：global_queue、current_queue(廢棄)和main_queue

獲取一個全局隊列是接受兩個參數，第一個是我分配的事物處理程序塊隊列優先級。分高低和默認，0爲默認2爲高，-2爲低

五、dispatch_group_async的使用

dispatch_group_async能夠實現監聽一組任務是否完成，完成後獲得通知執行其餘的操做。這個方法頗有用，好比你執行三個下載任務，當三個任務都下載完成後你才通知界面說完成了。

1）建立一個組

    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

2）在一個組內提交一個代碼塊來執行。必須明確這個代碼塊屬於哪一個組,必須     在哪一個派送隊列上執行。

dispatch_group_async(group, queue, ^{

       NSLog(@"group1--%@",[NSThread currentThread]);

    });

    dispatch_group_async(group, queue, ^{

        NSLog(@"group2--%@",[NSThread currentThread]);    });

    dispatch_group_async(group, queue, ^{

        NSLog(@"group3--%@",[NSThread currentThread]);    });

3）等待組中的任務執行完畢,回到主線程執行block回調

    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{

        NSLog(@"updateUi");

    });

六、dispatch_barrier_async

dispatch_barrier_async是在前面的任務執行結束後它才執行，並且它後面的任務等它執行完成以後纔會執行

     //建立隊列，第一個參數表明隊列名，第二個表明串行仍是並行：DISPATCH_QUEUE_SERIAL串行   DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 並行

  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("123", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

    dispatch_async(queue, ^{

        NSLog(@"dispatch_async1");

});

//上一步執行結束才執行這一步

    dispatch_barrier_async(queue, ^{

        NSLog(@"dispatch_barrier_async");

});

//執行完上一步才執行下一步

    dispatch_async(queue, ^{

        NSLog(@"dispatch_async3");

    });

七、dispatch_apply 

     它通常都是放在dispatch_async裏面（異步）。

執行某個代碼片斷N次

  dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{

        dispatch_apply(5, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index) {

            NSLog(@"%ld",index);

        }); 

    });

 

 

八、具體代碼

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    UIImageView *imageview = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(10, 30, 100, 100)];

    [self.view addSubview:imageview];

    UIImageView *imageview1 = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(30, 150, 100, 100)];

    [self.view addSubview:imageview1];

   UIImageView *imageview2 = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(30, 270, 100, 100)];

    [self.view addSubview:imageview2];

    UIImageView *imageview3 = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(30, 390, 100, 100)];

    [self.view addSubview:imageview3];

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{

        //NSLog(@"耗時操做：%@",[NSThread currentThread]);   

        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@" http://www.yooyoo360.com/photo/2009-1-1/20090112132752467.jpg"]];
        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
        //NSLog(@"---%@",image);
        //返回主線程
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            //NSLog(@"更新UI：%@",[NSThread currentThread]);
            imageview.image = image;

        });   

    });

    //組
    //建立組，用於存放耗時操做

    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();  

    __block UIImage *image,*image1,*image2,*image3;

    //將操做封裝進組，第一個參數表明要存放操做的組名，第二個參數表明操做隊列，block執行耗時操做

//在一個組內提交一個代碼塊來執行。必須明確這個代碼塊屬於哪一個組,必須在哪一個派送隊列上執行。

    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{

        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@" http://pic2.ooopic.com/10/81/58/62bOOOPICce.jpg"]];

        image1 = [UIImage imageWithData:data];
        //NSLog(@"==%@",image1);

    });

    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@" http://www.downsc.com/vector_pic/shiliang_iecool/5/3/b_img/14430.jpg"]];
        image2 = [UIImage imageWithData:data];

    });

    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{

        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@" http://www.downsc.com/vector_pic/shiliang_iecool/5/2/b_img/13788.jpg"]]; 

        image3 = [UIImage imageWithData:data];

        //NSLog(@"----%@",image)； 

    });

    //監聽一組操做，第一個參數表明要監聽的組名，第二個參數表明一組操做徹底結束後跳轉到哪一個隊列，通常跳到主線程（dispatch_get_main_queue），block執行要進行的操做（通常用來更新UI），注意：此方法在組中的全部操做執行完畢後調用

//等待組中的任務執行完畢,回到主線程執行block回調

    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        imageview.image = image;
        imageview1.image = image1;
        imageview2.image = image2;
        imageview3.image = image3;

    });

}

－(void)didReceiveMemoryWarning {

    [super didReceiveMemoryWarning];
    // Dispose of any resources that can be recreated.

}

@end