iOS：常駐線程

常駐線程

在實際的項目中，根據需求咱們可能須要在後臺常駐一個線程作一些事情。而對於常駐線程搜索下的話會有不少解決方案，可是大多數都是提到使用NSThread和RunLoop來實現的。而在本篇中介紹另一種實現方法，那就是採用信號量的方式來實現。什麼是信號量？我這裏簡單的解釋下

信號量主要是用在多線程的場景，一個線程等待信號直到接收到信號繼續運行，另一個線程發送信號通知等待的線程繼續運行。

信號量的運行方式正好跟咱們須要的常駐線程的需求是契合的。在沒有任務的時候讓該線程處於等待狀態，等有任務了，那麼發送一個信號讓常駐線程執行咱們的任務。

下面是實現的代碼：

/**
 常駐線程
 */
@interface ResidentThread : NSObject
-(void)doAction:(dispatch_block_t)action;
-(void)cancel;
@end

@implementation ResidentThread{
    NSMutableArray *actions;
    NSThread *thread;
    dispatch_semaphore_t sem;
    bool cancel;
}
-(id)init{
    self = [super init];
    actions = [NSMutableArray array];
    // 建立信號量
    sem = dispatch_semaphore_create(0);
    // 建立一個新線程
    thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    [thread start];
    return self;
}

-(void)run{
    while (true) {
        // 等待信號量
        dispatch_semaphore_wait(sem, -1);
        // 收到信號
        // 若是線程已經取消了，那麼退出循環
        if(cancel){
            break;
        }
        // 開始執行任務
        dispatch_block_t block = [actions firstObject];
        if(block){
            [actions removeObject:block];
            block();
        }
        
    }
}

// 執行某個任務
-(void)doAction:(dispatch_block_t)action{
    if(!cancel){ // 若是線程已經cancel了，那麼直接忽略
        // 將任務放入數組
        [actions addObject:[action copy]];
        // 發送信號
        dispatch_semaphore_signal(sem);
    }
}

// 終止常駐線程
-(void)cancel{
    cancel = YES;
    // 線程取消後，清空全部的回調
    [actions removeAllObjects];
    // 至關於發送一個終止任務的信號
    dispatch_semaphore_signal(sem);
}
@end

複製代碼

上面代碼中使用了GCD的信號量，原本想使用semaphore.h頭文件中的信號量API的，可是這裏面的API已經被蘋果DEPRECATED了，就算你強制使用，那麼也沒法初始化信號量。

下面分析代碼： ResidentThread對外總共提供了兩個方法，分別是doAction:和cancel。

1. doAction:：這個方法接收一個dispatch_block_t的參數，表明實際須要讓常駐線程執行的任務。
2. cancel：終止該常駐線程。

   爲了安全起見，這裏採用的是標記位的方式。另外要注意到，cancel方法裏面額外發送了一個信號，這個信號的做用相似於發送了一個終止任務的信號。

從上面的代碼中能夠看出，常駐線程的原理是很簡單的，並且在實現上也很簡單。而且你會發現，這裏面的任務實際上是串行執行的。

Runloop

Runloop的原理我就很少介紹了，掘金裏面有不少分析文章，講的也很透徹，甚至有些直接把源碼都貼出來分析。

從上面的常駐線程的代碼中能夠看出來，run方法的內部就是一個while循環，循環等待信號，當接收到信號後立馬執行任務。執行完任務後繼續等待信號。這樣一個流程實際上是跟Runloop的工做原理是差很少的。Runloop也是一個等待信號>收到信號>執行回調>繼續等待信號，這樣一個流程。

事實上，這樣一套代碼，在其餘語言中好比C、C++上差很少就是這樣實現。

若是進一步的發散下呢？GCD的任務調度的實現是否是也相似這樣呢？事實上，我曾今在寫C的時候，就是使用上面的代碼實現多線程的任務調度功能。