Object-C關於GCD多線程的使用

時間  2019-12-01
標籤 object 關於 gcd 多線程 使用 欄目 C&C++ 简体版
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```objc
1 使用Crearte函數建立的併發隊列和全局併發隊列的主要區別：
1）全局併發隊列在整個應用程序中自己是默認存在的而且對應有高優先級、默認優先級、低優先級和後臺優先級一共四個併發隊列，咱們只是選擇其中的一個直接拿來用。而Create函數是實打實的從頭開始去建立一個隊列。
2）在iOS6.0以前，在GCD中凡是使用了帶Create和retain的函數在最後都須要作一次release操做。而主隊列和全局併發隊列不須要咱們手動release。固然了，在iOS6.0以後GCD已經被歸入到了ARC的內存管理範疇中，即使是使用retain或者create函數建立的對象也再也不須要開發人員手動釋放，咱們像對待普通OC對象同樣對待GCD就OK。
3）在使用柵欄函數的時候，蘋果官方明確規定柵欄函數只有在和使用create函數本身的建立的併發隊列一塊兒使用的時候纔有效（沒有給出具體緣由）
4）其它區別涉及到XNU內核的系統級線程編程，不一一列舉。
5）給出一些參考資料（能夠自行研究）：
GCDAPI:https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Performance/Reference/GCD_libdispatch_Ref/index.html#//apple_ref/c/func/dispatch_queue_create
Libdispatch版本源碼：http://www.opensource.apple.com/source/libdispatch/libdispatch-187.5/
GCD開源:http://libdispatch.macosforge.org
```
=================================================================================html

####2 單例模式
```objc
1 基本概念
1）單例模式
在程序運行過程，一個類只有一個實例
2）使用場合
在整個應用程序中，共享一份資源（這份資源只須要建立初始化1次）ios

2 ARC實現單例
1）步驟
01 在類的內部提供一個static修飾的全局變量
02 提供一個類方法，方便外界訪問
03 重寫+allocWithZone方法，保證永遠都只爲單例對象分配一次內存空間
04 嚴謹起見，重寫-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法程序員

2）相關代碼
//提供一個static修飾的全局變量，強引用着已經實例化的單例對象實例
static XMGTools *_instance;macos

//類方法，返回一個單例對象
+(instancetype)shareTools
{
//注意：這裏建議使用self,而不是直接使用類名Tools（考慮繼承）編程

return [[self alloc]init];
}緩存

//保證永遠只分配一次存儲空間
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
//使用GCD中的一次性代碼
// static dispatch_once_t onceToken;
// dispatch_once(&onceToken, ^{
// _instance = [super allocWithZone:zone];
// });網絡

//使用加鎖的方式，保證只分配一次存儲空間
@synchronized(self) {
if (_instance == nil) {
_instance = [super allocWithZone:zone];
}
}
return _instance;
}
/*
1. mutableCopy 建立一個新的可變對象，並初始化爲原對象的值，新對象的引用計數爲 1；
2. copy 返回一個不可變對象。分兩種狀況：（1）若原對象是不可變對象，那麼返回原對象，並將其引用計數加 1 ；（2）若原對象是可變對象，那麼建立一個新的不可變對象，並初始化爲原對象的值，新對象的引用計數爲 1。
*/
//讓代碼更加的嚴謹
-(nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
// return [[self class] allocWithZone:zone];
return _instance;
}數據結構

-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
return _instance;
}多線程

3 MRC實現單例
1）實現步驟
01 在類的內部提供一個static修飾的全局變量
02 提供一個類方法，方便外界訪問
03 重寫+allocWithZone方法，保證永遠都只爲單例對象分配一次內存空間
04 嚴謹起見，重寫-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法
05 重寫release方法
06 重寫retain方法
07 建議在retainCount方法中返回一個最大值
2）配置MRC環境知識
01 注意ARC不是垃圾回收機制，是編譯器特性
02 配置MRC環境：build setting ->搜索automatic ref->修改成NO
3）相關代碼
//提供一個static修飾的全局變量，強引用着已經實例化的單例對象實例
static XMGTools *_instance;併發

//類方法，返回一個單例對象
+(instancetype)shareTools
{
//注意：這裏建議使用self,而不是直接使用類名Tools（考慮繼承）

return [[self alloc]init];
}

//保證永遠只分配一次存儲空間
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
//使用GCD中的一次性代碼
// static dispatch_once_t onceToken;
// dispatch_once(&onceToken, ^{
// _instance = [super allocWithZone:zone];
// });

//使用加鎖的方式，保證只分配一次存儲空間
@synchronized(self) {
if (_instance == nil) {
_instance = [super allocWithZone:zone];
}
}
return _instance;
}

//讓代碼更加的嚴謹
-(nonnull id)copyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
// return [[self class] allocWithZone:zone];
return _instance;
}

-(nonnull id)mutableCopyWithZone:(nullable NSZone *)zone
{
return _instance;
}

//在MRC環境下，若是用戶retain了一次，那麼直接返回instance變量，不對引用計數器+1
//若是用戶release了一次，那麼什麼都不作，由於單例模式在整個程序運行過程當中都擁有且只有一份，程序退出以後被釋放，因此不須要對引用計數器操做
-(oneway void)release
{
}

-(instancetype)retain
{
return _instance;
}

//慣用法，有經驗的程序員經過打印retainCount這個值能夠猜到這是一個單例
-(NSUInteger)retainCount
{
return MAXFLOAT;
}

4 通用版本
1）有意思的對話
01 問:寫一份單例代碼在ARC和MRC環境下都適用？
答：可使用條件編譯來判斷當前項目環境是ARC仍是MRC
02 問:條件編譯的代碼呢，麼麼噠？
//答：條件編譯
#if __has_feature(objc_arc)
//若是是ARC，那麼就執行這裏的代碼1
#else
//若是不是ARC，那麼就執行代理的代碼2
#endif
03 問：在項目裏面每每須要實現不少的單例，好比下載、網絡請求、音樂播放等等，弱弱的問一句單例能夠用繼承嗎？
答：單例是不能夠用繼承的，若是想一次寫就，四處使用，那麼推薦親使用帶參數的宏定義啦！
04 問：宏定義怎麼弄？
答：這個嘛~~回頭看一眼個人代碼咯，親。

2）使用帶參數的宏完成通用版單例模式代碼
01 注意條件編譯的代碼不能包含在宏定義裏面
02 宏定義的代碼只須要寫一次就好，以後直接拖到項目中用就OK
=================================================================================
```

####3 NSOperation
（1）NSOperation基本使用
```objc
1）相關概念
01 NSOperation是對GCD的包裝
02 兩個核心概念【隊列+操做】

2）基本使用
01 NSOperation自己是抽象類，只能只有它的子類
02 三個子類分別是：NSBlockOperation、NSInvocationOperation以及自定義繼承自NSOperation的類
03 NSOperation和NSOperationQueue結合使用實現多線程併發

3）相關代碼
// 01 NSInvocationOperation
//1.封裝操做
/*
第一個參數：目標對象
第二個參數：該操做要調用的方法，最多接受一個參數
第三個參數：調用方法傳遞的參數，若是方法不接受參數，那麼該值傳nil
*/
NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]
initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];

//2.啓動操做
[operation start];
---------------
// 02 NSBlockOperation
//1.封裝操做
/*
NSBlockOperation提供了一個類方法，在該類方法中封裝操做
*/
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
//在主線程中執行
NSLog(@"---download1--%@",[NSThread currentThread]);
}];

//2.追加操做，追加的操做在子線程中執行
[operation addExecutionBlock:^{
NSLog(@"---download2--%@",[NSThread currentThread]);
}];

[operation addExecutionBlock:^{
NSLog(@"---download3--%@",[NSThread currentThread]);
}];

//3.啓動執行操做
[operation start];

---------------
// 03 自定義NSOperation
//如何封裝操做？
//自定義的NSOperation,經過重寫內部的main方法實現封裝操做
-(void)main
{
NSLog(@"--main--%@",[NSThread currentThread]);
}

//如何使用？
//1.實例化一個自定義操做對象
XMGOperation *op = [[XMGOperation alloc]init];

//2.執行操做
[op start];
```
（2）NSOperationQueue基本使用
```objc
1）NSOperation中的兩種隊列
01 主隊列 經過mainQueue得到，凡是放到主隊列中的任務都將在主線程執行
02 非主隊列 直接alloc init出來的隊列。非主隊列同時具有了併發和串行的功能，經過設置最大併發數屬性來控制任務是併發執行仍是串行執行

2）相關代碼
//自定義NSOperation
-(void)customOperation
{
//1.建立隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//2.封裝操做
//好處：1.信息隱蔽
//2.代碼複用

XMGOperation *op1 = [[XMGOperation alloc]init];
XMGOperation *op2 = [[XMGOperation alloc]init];

//3.添加操做到隊列中
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];
}

//NSBlockOperation
- (void)block
{
//1.建立隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//2.封裝操做
NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]);
}];

NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]);

}];

[op2 addExecutionBlock:^{
NSLog(@"3----%@",[NSThread currentThread]);
}];

[op2 addExecutionBlock:^{
NSLog(@"4----%@",[NSThread currentThread]);
}];

//3.添加操做到隊列中
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];

//補充：簡便方法
[queue addOperationWithBlock:^{
NSLog(@"5----%@",[NSThread currentThread]);
}];

}

//NSInvocationOperation
- (void)invocation
{
/*
GCD中的隊列：
串行隊列：本身建立的，主隊列
併發隊列：本身建立的，全局併發隊列

NSOperationQueue
主隊列：[NSOperationQueue mainqueue];凡事放在主隊列中的操做都在主線程中執行
非主隊列：[[NSOperationQueue alloc]init]，併發和串行，默認是併發執行的
*/

//1.建立隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//2.封裝操做
NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download1) object:nil];

NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download2) object:nil];


NSInvocationOperation *op3 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download3) object:nil];


//3.把封裝好的操做添加到隊列中
[queue addOperation:op1];//[op1 start]
[queue addOperation:op2];
[queue addOperation:op3];
}
```
（3） NSOperation其它用法
```objc
1）設置最大併發數【控制任務併發和串行】
//1.建立隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//2.設置最大併發數
//注意點：該屬性須要在任務添加到隊列中以前進行設置
//該屬性控制隊列是串行執行仍是併發執行
//若是最大併發數等於1，那麼該隊列是串行的，若是大於1那麼是並行的
//系統的最大併發數有個默認的值，爲-1，若是該屬性設置爲0，那麼不會執行任何任務
queue.maxConcurrentOperationCount = 2;

2）暫停和恢復以及取消
//設置暫停和恢復
//suspended設置爲YES表示暫停，suspended設置爲NO表示恢復
//暫停表示不繼續執行隊列中的下一個任務，暫停操做是能夠恢復的
if (self.queue.isSuspended) {
self.queue.suspended = NO;
}else
{
self.queue.suspended = YES;
}

//取消隊列裏面的全部操做
//取消以後，當前正在執行的操做的下一個操做將再也不執行，並且永遠都不在執行，就像後面的全部任務都從隊列裏面移除了同樣
//取消操做是不能夠恢復的
[self.queue cancelAllOperations];

---------自定義NSOperation取消操做--------------------------
-(void)main
{
//耗時操做1
for (int i = 0; i<1000; i++) {
NSLog(@"任務1-%d--%@",i,[NSThread currentThread]);
}
NSLog(@"+++++++++++++++++++++++++++++++++");

//蘋果官方建議，每當執行完一次耗時操做以後，就查看一下當前隊列是否爲取消狀態，若是是，那麼就直接退出
//好處是能夠提升程序的性能
if (self.isCancelled) {
return;
}

//耗時操做2
for (int i = 0; i<1000; i++) {
NSLog(@"任務1-%d--%@",i,[NSThread currentThread]);
}

NSLog(@"+++++++++++++++++++++++++++++++++");
}
```
（4） NSOperation實現線程間通訊
```objc
1）開子線程下載圖片
//1.建立隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//2.使用簡便方法封裝操做並添加到隊列中
[queue addOperationWithBlock:^{

//3.在該block中下載圖片
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://news.51sheyuan.com/uploads/allimg/111001/133442IB-2.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
NSLog(@"下載圖片操做--%@",[NSThread currentThread]);

//4.回到主線程刷新UI
[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
self.imageView.image = image;
NSLog(@"刷新UI操做---%@",[NSThread currentThread]);
}];
}];

2）下載多張圖片合成綜合案例（設置操做依賴）
//02 綜合案例
- (void)download2
{
NSLog(@"----");
//1.建立隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

//2.封裝操做下載圖片1
NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c3320b14bb3184c510fd8f9a185.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

//拿到圖片數據
self.image1 = [UIImage imageWithData:data];
}];


//3.封裝操做下載圖片2
NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://pic.58pic.com/58pic/13/87/82/27Q58PICYje_1024.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

//拿到圖片數據
self.image2 = [UIImage imageWithData:data];
}];

//4.合成圖片
NSBlockOperation *combine = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

//4.1 開啓圖形上下文
UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200));

//4.2 畫image1
[self.image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 200, 100)];

//4.3 畫image2
[self.image2 drawInRect:CGRectMake(0, 100, 200, 100)];

//4.4 根據圖形上下文拿到圖片數據
UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
// NSLog(@"%@",image);

//4.5 關閉圖形上下文
UIGraphicsEndImageContext();

//7.回到主線程刷新UI
[[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{
self.imageView.image = image;
NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);
}];

}];

//5.設置操做依賴
[combine addDependency:op1];
[combine addDependency:op2];

//6.添加操做到隊列中執行
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];
[queue addOperation:combine];
}
```
（5） CD和NSOperation的對比：
```objc
1）GCD是純C語言的API,而操做隊列則是Object-C的對象。
2）在GCD中，任務用塊（block）來表示，而塊是個輕量級的數據結構；相反操做隊列中的『操做』NSOperation則是個更加劇量級的Object-C對象。
3）具體該使用GCD仍是使用NSOperation須要看具體的狀況

NSOperation和NSOperationQueue相對GCD的好處有：
1）NSOperationQueue能夠方便的調用cancel方法來取消某個操做，而GCD中的任務是沒法被取消的（安排好任務以後就無論了）。
2）NSOperation能夠方便的指定操做間的依賴關係。
3）NSOperation能夠經過KVO提供對NSOperation對象的精細控制（如監聽當前操做是否被取消或是否已經完成等）
4）NSOperation能夠方便的指定操做優先級。操做優先級表示此操做與隊列中其它操做之間的優先關係，優先級高的操做先執行，優先級低的後執行。
5）經過自定義NSOperation的子類能夠實現操做重用，
```
=================================================================================

####4 多圖下載綜合示例程序
```objc
1 涉及知識點
01 字典轉模型
02 圖片重複下載---》內存緩存，沙盒緩存處理
03 UI不流暢---》開子線程下載圖片（注意線程間通訊）
04 圖片下載任務被添加到隊列中屢次---》操做緩存處理
05 圖片下載後不顯示問題---》主動刷新指定行
06 圖片加載中出現數據錯亂問題---》設置佔位圖片
07 在程序開發過程當中的一些容錯處理
```
=================================================================================

####5 第三方框架
```objc
1 SDWebImage基本使用（設置imageView的圖片）
[cell.imageView sd_setImageWithURL:[NSURL URLWithString:app.icon] placeholderImage:[UIImage imageNamed:@"placehoder"]];

2 SDWebImage內部結構```

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