多線程 NSThread,NSOperation,GCD

時間  2019-11-10
標籤 多線程 nsthread nsoperation gcd 欄目 Java 简体版
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iOS中的線程編程

 

iOS主線程(UI線程),咱們的大部分業務邏輯代碼運行於主線程中。 沒有特殊需求,不該引入線程增長程序複雜度。 應用場景:邏輯執行時間過長,嚴重影響交互體驗(界面卡死)等。服務器

iOS多線程 有三種主要方法(1)NSThread(2)NSOperation(3)GCD網絡

下面簡單介紹這三個方法多線程

1.NSThread併發

調用方法以下:異步

如函數須要輸入參數,可從object傳進去。函數

( 1 ) [ N S T h r e a d  d e t a c h N e w T h r e a d S e l e c t o r : @ s e l e c t o r ( t h r e a d I​n M a i n M e t h o d : ) t o T a r g e t : s e l f w i t h Object:nil];性能

(2) NSThread* myThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(threadInM ainMethod:) object:nil];測試

[myThread start];
(3) [obj performSelectorInBackground:@selector(threadMe) withObject:nil];atom

提個問題:若是某個ViewController裏運行了一個Thread,Thread還沒結束的時候,這個ViewC ontroller被Release了,結果會如何?

通過的的測試,Thread不結束,ViewController一直保留,不會執行dealloc方法。

 

Demo源代碼：

 

2.NSOperation

Demo源代碼：

 

 

 

 

本文目錄

  • 前言
  • 1、NSInvocationOperation
  • 2、NSBlockOperation
  • 3、NSOperation的其餘用法
  • 4、自定義NSOperation

回到頂部

 

前言

NSOperation有三種狀態

isReady -> isExecution -> isFinish

  • isReady: 返回 YES 表示操做已經準備好被執行, 若是返回NO則說明還有其餘沒有先前的相關步驟沒有完成。
  • isExecuting: 返回YES表示操做正在執行，反之則沒在執行。
  • isFinished : 返回YES表示操做執行成功或者被取消了

NSOperationQueue只有當它管理的全部操做的isFinished屬性全標爲YES之後操做才中止出列，也就是隊列中止運行，因此正確實現這個方法對於避免死鎖很關鍵。

 

1.上一講簡單介紹了NSThread的使用，雖然也能夠實現多線程編程，可是須要咱們去管理線程的生命週期，還要考慮線程同步、加鎖問題，形成一些性能上的開銷。咱們也能夠配合使用NSOperation和NSOperationQueue實現多線程編程，實現步驟大體是這樣的：

1> 先將須要執行的操做封裝到一個NSOperation對象中

2> 而後將NSOperation對象添加到NSOperationQueue中

3> 系統會自動將NSOperation中封裝的操做放到一條新線程中執行

在此過程當中，咱們根本不用考慮線程的生命週期、同步、加鎖等問題

下面列舉一個應用場景，好比微博的粉絲列表：

每一行的頭像確定要重新浪服務器下載圖片後才能顯示的，並且是須要異步下載。這時候你就能夠把每一行的圖片下載操做封裝到一個NSOperation對象中，上面有6行，因此要建立6個NSOperation對象，而後添加到NSOperationQueue中，分別下載不一樣的圖片，下載完畢後，回到對應的行將圖片顯示出來。

 

 

2.默認狀況下，NSOperation並不具有封裝操做的能力，必須使用它的子類，使用NSOperation子類的方式有3種：

1> NSInvocationOperation

2> NSBlockOperation

3> 自定義子類繼承NSOperation，實現內部相應的方法

這講先介紹如何用NSOperation封裝一個操做，後面再結合NSOperationQueue來使用。

 

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1、NSInvocationOperation

1 NSInvocationOperation *operation = [[[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"mj"] autorelease]; 2 [operation start];

* 第1行初始化了一個NSInvocationOperation對象，它是基於一個對象和selector來建立操做

* 第2行調用了start方法，緊接着會立刻執行封裝好的操做，也就是會調用self的run:方法，而且將@"mj"做爲方法參數

* 這裏要注意：默認狀況下，調用了start方法後並不會開一條新線程去執行操做，而是在當前線程同步執行操做。只有將operation放到一個NSOperationQueue中，纔會異步執行操做。

 

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2、NSBlockOperation

1.同步執行一個操做

1 NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
2 NSLog(@"執行了一個新的操做"); 3 }]; 4 // 開始執行任務 5 [operation start];

* 第1行初始化了一個NSBlockOperation對象，它是用一個Block來封裝須要執行的操做

* 第2行調用了start方法，緊接着會立刻執行Block中的內容

* 這裏仍是在當前線程同步執行操做，並無異步執行

 

2.併發執行多個操做

 

 1 NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
 2 　　NSLog(@"執行第1次操做，線程：%@", [NSThread currentThread]);  3 }];  4  5 [operation addExecutionBlock:^() {  6 　　NSLog(@"又執行了1個新的操做，線程：%@", [NSThread currentThread]);  7 }];  8  9 [operation addExecutionBlock:^() { 10 　　NSLog(@"又執行了1個新的操做，線程：%@", [NSThread currentThread]); 11 }]; 12 13 [operation addExecutionBlock:^() { 14 　　NSLog(@"又執行了1個新的操做，線程：%@", [NSThread currentThread]); 15 }]; 16 17 // 開始執行任務 18 [operation start];

 

* 第1行初始化了一個NSBlockOperation對象

* 分別在第五、九、13行經過addExecutionBlock:方法添加了新的操做，包括第1行的操做，一共封裝了4個操做

* 在第18行調用start方法後，就會併發地執行這4個操做，也就是會在不一樣線程中執行

1 2013-02-02 21:38:46.102 thread[4602:c07] 又執行了1個新的操做，線程：<NSThread: 0x7121d50>{name = (null), num = 1} 2 2013-02-02 21:38:46.102 thread[4602:3f03] 又執行了1個新的操做，線程：<NSThread: 0x742e1d0>{name = (null), num = 5} 3 2013-02-02 21:38:46.102 thread[4602:1b03] 執行第1次操做，線程：<NSThread: 0x742de50>{name = (null), num = 3} 4 2013-02-02 21:38:46.102 thread[4602:1303] 又執行了1個新的操做，線程：<NSThread: 0x7157bf0>{name = (null), num = 4}

能夠看出，每一個操做所在線程的num值都不同，說明是不一樣線程

 

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3、NSOperation的其餘用法

1.取消操做

operation開始執行以後, 默認會一直執行操做直到完成，咱們也能夠調用cancel方法中途取消操做

[operation cancel];

 

2.在操做完成後作一些事情

若是想在一個NSOperation執行完畢後作一些事情，就調用NSOperation的setCompletionBlock方法來設置想作的事情

operation.completionBlock = ^() {
    NSLog(@"執行完畢"); };

當operation封裝的操做執行完畢後，就會回調Block裏面的內容

 

 NSOperation進階

優先級

跟NSThread同樣，NSOpertion也能夠設置優先級。

@property NSOperationQueuePriority queuePriority;

執行順序（依賴）

有些時候想要控制執行順序，使用NSOpreation會方便多了，使用NSOpreation的Dependency就能夠實現這種功能。

NSBlockOperation *operation2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"excute operation2");        
  }];
  NSBlockOperation *operation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"excute operation1");
  }];
  [ope0ration2 addDependency:ope0ration1];
  [queue addOperation:ope0ration1];    
  [queue addOperation:ope0ration2];

上面先執行第一個operation1,等operation1返回isFinish爲YES，即operation1完成了，纔會執行operation2。

注意死鎖:必定不能夠循環依賴，像A依賴B，B依賴A，必定不要這樣作

CompletionBlock

這個比較容易理解，就是每一個NSOperation執行完畢以後，就會執行該block

NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"執行操做");
}];
[operation setCompletionBlock:^{
    NSLog(@"執行操做完成");
}];
[queue addOperation:operation];

執行結果

2015-09-22 23:47:47.640 Thread Learn[21307:662442] 執行操做
2015-09-22 23:47:47.640 Thread Learn[21307:662482] 執行操做完成

取消

如前面所說，NSOperation有三種狀態，isReady -> isExecuting -> isFinish， 若是在Ready的狀態中對NSOperation進行取消，NSOperation會進入Finish狀態。可是Operation已經開始執行了，就會一直運行到結束，或者由咱們進行顯示取消。也就是說Operation已經在executing狀態，咱們調用cancle方法系統不會停止線程的，這須要咱們在任務過程當中檢測取消事件，並停止線程的執行，還要注意一點咱們要釋放內存或資源。仍是看一下實例代碼：

- (IBAction)startNSOperation:(id)sender {

    self.blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

    if ([self.blockOperation isCancelled]) {
        NSLog(@"取消了");
        return;
    }
    //若是檢測還沒取消
    //TODO：這裏請求網絡，獲取數據..


    if ([self.blockOperation isCancelled]) {
        NSLog(@"取消了");
        return;
    }    
    //若是檢測還沒取消
    //TODO：獲取到了數據刷新界面...
    }];

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    [queue addOperation:self.blockOperation];
}

 

這種取消跟NSThread有點類似，調用cancle不會退出線程，須要你自已去停止線程，再exit;

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4、自定義NSOperation

若是NSInvocationOperation和NSBlockOperation不能知足需求，咱們能夠直接新建子類繼承NSOperation，並添加任何須要執行的操做。若是隻是簡單地自定義NSOperation，只須要重載-(void)main這個方法，在這個方法裏面添加須要執行的操做。

 

下面寫個子類DownloadOperation來下載圖片

 

不支持併發

1.繼承NSOperation，重寫main方法

DownloadOperation.h

 

#import <Foundation/Foundation.h>
@protocol DownloadOperationDelegate; @interface DownloadOperation : NSOperation // 圖片的url路徑 @property (nonatomic, copy) NSString *imageUrl; // 代理 @property (nonatomic, assign) id<DownloadOperationDelegate> delegate; - (id)initWithUrl:(NSString *)url delegate:(id<DownloadOperationDelegate>)delegate; @end // 圖片下載的協議 @protocol DownloadOperationDelegate <NSObject> - (void)downloadFinishWithImage:(UIImage *)image; @end

 

DownloadOperation.m

 

 1 #import "DownloadOperation.h"  2  3 @implementation DownloadOperation  4 @synthesize delegate = _delegate;  5 @synthesize imageUrl = _imageUrl;  6  7 // 初始化  8 - (id)initWithUrl:(NSString *)url delegate:(id<DownloadOperationDelegate>)delegate {  9 if (self = [super init]) { 10 self.imageUrl = url; 11 self.delegate = delegate; 12 } 13 return self; 14 } 15 // 釋放內存 16 - (void)dealloc { 17 [super dealloc]; 18 [_imageUrl release]; 19 } 20 21 // 執行主任務 22 - (void)main { 23 // 新建一個自動釋放池，若是是異步執行操做，那麼將沒法訪問到主線程的自動釋放池 24 @autoreleasepool { 25 // .... 26 } 27 } 28 @end

 

* 在第22行重載了main方法，等會就把下載圖片的代碼寫到這個方法中

* 若是這個DownloadOperation是在異步線程中執行操做，也就是說main方法在異步線程調用，那麼將沒法訪問主線程的自動釋放池，因此在第24行建立了一個屬於當前線程的自動釋放池

 

2.正確響應取消事件

* 默認狀況下，一個NSOperation開始執行以後，會一直執行任務到結束，就好比上面的DownloadOperation，默認會執行完main方法中的全部代碼。

* NSOperation提供了一個cancel方法，能夠取消當前的操做。

* 若是是自定義NSOperation的話，須要手動處理這個取消事件。好比，一旦調用了cancel方法，應該立刻終止main方法的執行，並及時回收一些資源。

* 處理取消事件的具體作法是：在main方法中按期地調用isCancelled方法檢測操做是否已經被取消，也就是說是否調用了cancel方法，若是返回YES，表示已取消，則當即讓main方法返回。

* 如下地方可能須要調用isCancelled方法:

  • 在執行任何實際的工做以前，也就是在main方法的開頭。由於取消可能發生在任什麼時候候，甚至在operation執行以前。
  • 執行了一段耗時的操做以後也須要檢測操做是否已經被取消

 

 1 - (void)main {  2 // 新建一個自動釋放池，若是是異步執行操做，那麼將沒法訪問到主線程的自動釋放池  3 @autoreleasepool {  4 if (self.isCancelled) return;  5  6 // 獲取圖片數據  7 NSURL *url = [NSURL URLWithString:self.imageUrl];  8 NSData *imageData = [NSData dataWithContentsOfURL:url];  9 10 if (self.isCancelled) { 11 url = nil; 12 imageData = nil; 13 return; 14 } 15 16 // 初始化圖片 17 UIImage *image = [UIImage imageWithData:imageData]; 18 19 if (self.isCancelled) { 20 image = nil; 21 return; 22 } 23 24 if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(downloadFinishWithImage:)]) { 25 // 把圖片數據傳回到主線程 26 [(NSObject *)self.delegate performSelectorOnMainThread:@selector(downloadFinishWithImage:) withObject:image waitUntilDone:NO]; 27 } 28 } 29 }

 

* 在第4行main方法的開頭就先判斷operation有沒有被取消。若是被取消了，那就沒有必要往下執行了

* 通過第8行下載圖片後，在第10行也須要判斷操做有沒有被取消

* 總之，執行了一段比較耗時的操做以後，都須要判斷操做有沒有被取消

* 圖片下載完畢後，在第26行將圖片數據傳遞給了代理(delegate)對象

     

支持併發 

自定義併發的NSOperation就麻煩多了，須要實現如下方法，咱們能夠看一下下面這個表（來自蘋果官方）：

 

 

3.GCD

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