IOS多线程任务（综述篇）

早起的年轻人 2023-03-28 原文

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1 进程的五态模型

2 线程

线程是进程的基本执行单元
进程中的所有的任务全部是在线程中完成

3 多线程任务执行方式

 串行 一个任务一个任务执行
 并行  多个任务同时执行

4 IOS创建多线程的方式

5 pThread


- (void)pThreadClickFunction{
    //创建线程
    pthread_t thread;
    //创建参数
    NSString *str = @"helloWorld";
    //参数1  线程编号的地址
    //参数2  线程的属性
    // 参数3  线程要执行的函数（函数指针）（第三个参数可以，demo，*demo, 一般用&demo）
    // 参数4  线程要执行的函数的参数
    int result = pthread_create(&thread, NULL, &demo, (__bridge void *)(str));
    // __bridge  oc类型到c语言类型的一个转换
    // void *p = (__bridge void *)(str);
    NSLog(@"over %d",result);
}

/// 线程要执行的函数  传参数
void *(demo)(void *param){
    NSString *str = (__bridge NSString *)(param);
    NSLog(@"%@",str);
    return NULL;
}

6 NSThread

6.1 方法一

//创建线程
//参数一 方法执行的对象体
//参数二 执行方法
//参数三 消息体
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(threadFunction) object:@"alloc"];
    //设置线程name
    thread.name = @"xiaosan";
    //设置线程优先级
    // 线程调用优先级
    // 线程的"优先级"不是决定线程调用顺序的,他是决定线程备CPU调用的频率的
    // 范围在0~1之间,1最高,默认0.5,不建议修改线程优先级
    thread.threadPriority=100;
    //设置栈区大小 默认是512kb
    thread.stackSize=512;
// 手动启动线程
[thread start];

6.2 方法二

    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(threadFunction) toTarget:self withObject:@"detach"];

6.3 方法三


    [self performSelectorInBackground:@selector(threadFunction) withObject:@"perform"];

7 GCD

GCD全称Grand Central Dispatch，我们通俗的翻译叫牛逼的中心调度
GCD 在后端管理着一个线程池
GCD会自动利用更多的CPU内核（比如双核、四核）
GCD会自动管理线程的生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程

7.1 任务执行的方式

//方式一
//同步执行任务
 dispatch_sync(globalQueue, ^{
       //执行任务
 });

//方式二
//异步执行任务
dispatch_async(globalQueue, ^{
            //执行任务
 });

7.2 任务执行的顺序

//全局并发队列同步执行任务，在主线程执行会导致页面卡顿。
dispatch_queue_t globalQueue =dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

//获取主线程串行队列
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

//自定义串行队列
dispatch_queue_t customMain = dispatch_queue_create("com.example.MyQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

//自定义并行队列
dispatch_queue_t customGlobal = dispatch_queue_create("com.example.MyQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

7.3 队列组


//我们同时执行几个异步任务，他们执行完了，我们有时候还得知道一下，，怎么办呢，这时候，就得用到dispatch_group了，如下编代码这样弄，到最后执行 dispatch_group_notify ，便可
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//创建队列组
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
//添加异步任务
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"开始执行1");
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"开始执行2");
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"开始执行3");
    });

//任务全部执行完毕
dispatch_group_notify(group, queue, ^{
      NSLog(@"全部执行完成，必须在主线程更新UI!!!");
      //主线程更新UI
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"主线程更新UI完成。");
        });
  });

8 NSOperation

封装了 GCD 实现多线程编程
使用 NSOperation 实现多线程编程的方式有3种：
（1）使用NSOperation的子类 NSInvocationOperation
（2）使用NSOperation的子类 NSBlockOperation
（3）自定义子类继承NSOperation,实现内部相应的⽅法

8.1 NSInvocationOperation方式

//创建操作对象，封装要执行的任务
//NSInvocationOperation   封装操作
NSInvocationOperation *operation=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(threadFunction) object:nil];

//执行操作
[operation start];

8.2 NSBlockOperation 方式

//创建NSBlockOperation操作对象
NSBlockOperation *blockOperation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"NSBlockOperation------%@",[NSThread currentThread]);
}];
//开启执行操作
[operation start];

8.3 上述两种实现方式说明

操作对象默认在主线程中执行，只有添加到队列中才会开启新的线程。即默认情况下，如果操作没有放到队列中queue中，都是同步执行。只有将NSOperation放到一个NSOperationQueue中,才会异步执行操作
如果将NSOperation添加到NSOperationQueue(操作队列)中,系统会自动异步执行NSOperation中的操作

8.3.1 NSOperationQueue使用方法

//创建NSOperationQueue
NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
//把操作添加到队列中
//第一种方式
    [queue addOperation:operation1];
    [queue addOperation:operation2];
    [queue addOperation:operation3];
//第二种方式
    [queue addOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"NSBlockOperation3--4----%@",[NSThread currentThread]);
    }];

8.3.2 结合NSOperationQueue

//创建NSInvocationOperation对象，封装操作
    NSInvocationOperation *operation1=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test1) object:nil];

//创建对象，封装操作
    NSBlockOperation *operation2=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"NSBlockOperation3--1----%@",[NSThread currentThread]);
    }];
//向operation2中添加任务
    [operation2 addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"NSBlockOperation3--2----%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    //创建NSOperationQueue
    NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
    //把操作添加到队列中
    [queue addOperation:operation1];
    [queue addOperation:operation2];

系统自动将NSOperationqueue中的NSOperation对象取出，将其封装的操作放到一条新的线程中执行。
上面的代码示例中，一共有三个任务，operation1有一个任务，operation2有两个任务。一共三个任务，经过测试发现系统开启了三条线程。通过任务执行的时间可以看出，这些任务是并行执行的。

8.4 自定义子类继承NSOperation 实现方式

#import <Foundation/Foundation.h>


#pragma mark-设置代理和代理方法
@class CustomOperation;
@protocol CustomOperationDelegate <NSObject>
-(void)customOperation:(CustomOperationDelegate*)operation didFished:(NSString *)string;
@end


@interface CustomOperation : NSOperation
@property(nonatomic,strong)id <CustomOperationDelegate> delegate;
@end

#import "CustomOperation.h"

@implementation CustomOperation
-(void)main
{
    //执行耗时操作
    NSString *finishMsg = @"";
    //执行完耗时操作，通知代理
    if ([self.delegate respondsToSelector:@selector(customOperation:didFished:)]) {
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{//回到主线程，传递数据给代理对象
             [self.delegate downLoadOperation:self didFished: finishMsg];
        });
    }
}
@end

8.5 操作依赖性

NSOperation之间可以设置依赖来保证执行顺序，⽐如一定要让操作A执行完后,才能执行操作B,可以像下面这么写
[operationB addDependency:operationA]; // 操作B依赖于操作

//创建NSInvocationOperation对象，封装操作
    NSInvocationOperation *operation1=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test1) object:nil];
    NSInvocationOperation *operation2=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test2) object:nil];

//创建对象，封装操作
    NSBlockOperation *operation3=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i=0; i<5; i++) {
            NSLog(@"NSBlockOperation3--1----%@",[NSThread currentThread]);
        }
    }];
//添加任务
[operation3 addExecutionBlock:^{
        for (int i=0; i<5; i++) {
        NSLog(@"NSBlockOperation3--2----%@",[NSThread currentThread]);
        }
    }];

    //设置操作依赖
    //先执行operation2，再执行operation1，最后执行operation3
    [operation3 addDependency:operation1];
    [operation1 addDependency:operation2];

//不能是相互依赖
//也就是说不可以是循环依赖
//    [operation3 addDependency:operation1];
//    [operation1 addDependency:operation3];

//创建NSOperationQueue
    NSOperationQueue * queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
//把操作添加到队列中
    [queue addOperation:operation1];
    [queue addOperation:operation2];
    [queue addOperation:operation3];

8.6 监听任务执行完毕

//创建对象，封装操作
    NSBlockOperation *operation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

            NSLog(@"-operation-执行任务一-%@",[NSThread currentThread]);

    }];

//监听操作的执行完毕
    operation.completionBlock=^{
        //.....下载图片后继续进行的操作
        NSLog(@"--接着执行任务二--");
    };

//创建队列
    NSOperationQueue *queue=[[NSOperationQueue alloc]init];
//把任务添加到队列中（自动执行，自动开线程）
    [queue addOperation:operation];

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