谈谈iOS的多线程

高颖

iOS

发布于：2016年5月16日

ios线程形式有三种。 ios4后，苹果改用GCD多线程。线程可以用来干什么呢？多线程可以用来后台加载图片更新主线程UI,或者请求网络数据等等。

Thread

使用 NSThread 来创建线程有两种方法:

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

NSThread* myThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self

                              selector:@selector(myThreadMainMethod:)

                              object:nil];
[myThread start]; // Actually create the thread

如果你拥有一个 NSThread 对象,它的线程当前正运行,你可以给该线程发送消息的唯一方法是在你应用程序里面的任何对象使用 performSelector:onThread:withObject:waitUntilDone:方法。它是实现线程间通信的便捷方法.

线程通信：
1.在指定线程上执行操作
[self performSelector:@selector(run) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:YES];

2.在主线程上执行操作

[self performSelectorOnMainThread:@selector(run) withObject:nil waitUntilDone:YES];

3.在当前线程执行操作

[self performSelector:@selector(run) withObject:nil];

NSOperation

通常 NSOperation 会和NSOperationQueue 结合起来使用。在之前，我们应该了解一下NSOperation .
Cocoa operations是基于 Obective-C实现的，类 NSOperation 以面向对象的方式封装了用户需要执行的操作，我们只要聚焦于我们需要做的事情，而不必太操心线程的管理，同步等事情，
因为NSOperation已经为我们封装了这些事情。 NSOperation 是一个抽象基类，我们必须使用它的子类。iOS 提供了两种默认实现：NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation。
代码示例：

NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue];  //主队列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; //自定义队列
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{        
       //任务执行            }];
[queue addOperation:operation];

如果我们想在一个NSOperation执行完毕后做一些事情，就调用NSOperation的setCompletionBlock方法来设置想做的事情
operation.completionBlock = ^() {
NSLog(@”执行完毕”);
};

NSInvocationOperation

基于一个对象和selector来创建操作。如果你已经有现有的方法来执行需要的任务,就可以使用这个类
// 这个操作是：调用self的run方法
NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
// 开始执行任务(同步执行)
[operation start];

GCD

单列模式

单例就是全局都只有一个对象存在，而且是在整个App运行过程中都存在。做用户数据存储时，通常都会用单例存储，因为应用在所有操作中，经常要求先登录.

+ (instancetype)shared {
  static HYBUserManager *sg_userManager = nil;
  static dispatch_once_t onceToken;
  dispatch_once(&onceToken, ^{
    if (sg_userManager == nil) {
      sg_userManager = [[HYBUserManager alloc] init];
    }
  });
  
  return sg_userManager;
}

相信大家对dispatch_once都不陌生了，我将和大家一起探究dispatch_once的更多细节。
dispatch_once的作用正如其名：对于某个任务执行一次，且只执行一次。 dispatch_once函数有两个参数，第一个参数predicate用来保证执行一次，第二个参数是要执行一次的任务block。
static dispatch_once_t predicate;
dispatch_once(&predicate, ^{
// some one-time task
});
dispatch_once被广泛使用在单例、缓存等代码中，用以保证在初始化时执行一次某任务。
dispatch_once在单线程程序中毫无意义，但在多线程程序中，其低负载、高可依赖性、接口简单等特性，赢得了广大消费者的一致五星好评。

dispatch_once使得block中的代码执行且只执行一次，在多线程竞态时，使其他线程进入等待状态直至block执行完毕，并且还保证无竞态时执行效率与非线程安全的if语句效率相当。
dispatch_once内部使用了大量的原子操作来替代锁与信号量，这使得其效率大大提升，但带来的是维护和阅读性的降低。
dispatch_once被大量使用在构建单例上，apple也推荐如此。

Dispatch Group

我们可以使用dispatch_group_async函数将多个任务关联到一个Dispatch Group和相应的queue中，group会并发地同时执行这些任务。而且Dispatch Group可以用来阻塞一个线程, 直到group关联的所有的任务完成执行。有时候你必须等待任务完成的结果,然后才能继续后面的处理。
下面用Dispatch Group优化上面的代码：


1. // 根据url获取UIImage  
2. - (UIImage *)imageWithURLString:(NSString *)urlString {  
3.     NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlString];  
4.     NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];  
5.     // 这里并没有自动释放UIImage对象  
6.     return [[UIImage alloc] initWithData:data];  
7. }  
8.   
9. - (void)downloadImages {  
10.     dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);  
11.       
12.     // 异步下载图片  
13.     dispatch_async(queue, ^{  
14.         // 创建一个组  
15.         dispatch_group_t group = dispatch_group_create();  
16.           
17.         __block UIImage *image1 = nil;  
18.         __block UIImage *image2 = nil;  
19.           
20.         // 关联一个任务到group  
21.         dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{  
22.             // 下载第一张图片  
23.             NSString *url1 = @"http://car0.autoimg.cn/upload/spec/9579/u_20120110174805627264.jpg";  
24.             image1 = [self imageWithURLString:url1];  
25.         });  
26.           
27.         // 关联一个任务到group  
28.         dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{  
29.             // 下载第一张图片  
30.             NSString *url2 = @"http://hiphotos.baidu.com/lvpics/pic/item/3a86813d1fa41768bba16746.jpg";  
31.             image2 = [self imageWithURLString:url2];  
32.         });  
33.           
34.         // 等待组中的任务执行完毕,回到主线程执行block回调  
35.         dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{  
36.             self.imageView1.image = image1;  
37.             self.imageView2.image = image2;  
38.               
39.             // 千万不要在异步线程中自动释放UIImage，因为当异步线程结束，异步线程的自动释放池也会被销毁，那么UIImage也会被销毁  
40.               
41.             // 在这里释放图片资源  
42.             [image1 release];  
43.             [image2 release];  
44.         });  
45.           
46.         // 释放group  
47.         dispatch_release(group);  
48.     });  
49. }

dispatch_group_notify函数用来指定一个额外的block，该block将在group中所有任务完成后执行.

异步下载图片

1> GCD提供一个特殊的dispatch queue,可以在应用的主线程中执行任务。只要应用主线程设置了run loop(由CFRunLoopRef类型或NSRunLoop对象管理),就会自动创建这个queue,并且最后会自动销毁。非Cocoa应用如果不显式地设置run loop, 就必须显式地调用dispatch_main函数来显式地激活这个dispatch queue，否则虽然你可以添加任务到queue,但任务永远不会被执行。
2> 调用dispatch_get_main_queue函数获得应用主线程的dispatch queue,添加到这个queue的任务由主线程串行化执行
3> 代码实现，比如异步下载图片后，回到主线程显示图片

1. // 异步下载图片  
2. dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{  
3.     NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://car0.autoimg.cn/upload/spec/9579/u_20120110174805627264.jpg"];  
4.     UIImage *image = [UIImage imageWithData:[NSData dataWithContentsOfURL:url]];  
5.       
6.     // 回到主线程显示图片  
7.     dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{  
8.         self.imageView.image = image;  
9.     });  
10. });