iOS开发全面解析多线程

iOS学习交流及资料获取:新浪微博 关注➕ 私信极客James

一.多线程基本概念

1. 进程

进程是指在系统中正在运行的一个应用程序。每个进程之间是独立的,每个进程均运行在其专用且受保护的内存空间内。

2. 线程

基本概念

1个进程要想执行任务,必须得有线程(每1个进程至少要有1条线程),线程是进程的基本执行单元,一个进程(程序)的所有任务都在线程中执行。

线程的串行

1个线程中任务的执行是串行的,如果要在1个线程中执行多个任务,那么只能一个一个地按顺序执行这些任务。也就是说,在同一时间内,1个线程只能执行1个任务。

3.多线程

基本概念

即1个进程中可以开启多条线程,每条线程可以并行(同时)执行不同的任务

线程的并行

并行即同时执行。比如同时开启3条线程分别下载3个文件(分别是文件A、文件B、文件C。

多线程并发执行的原理

在同一时间里,CPU只能处理1条线程,只有1条线程在工作(执行)。多线程并发(同时)执行,其实是CPU快速地在多条线程之间调度(切换),如果CPU调度线程的时间足够快,就造成了多线程并发执行的假象

4.多线程优缺点

优点

1)能适当提高程序的执行效率。

2)能适当提高资源利用率(CPU、内存利用率)

缺点

1)开启线程需要占用一定的内存空间(默认情况下,主线程占用1M,子线程占用512KB),如果开启大量的线程,会占用大量的内存空间,降低程序的性能。

2)线程越多,CPU在调度线程上的开销就越大。

3)程序设计更加复杂:比如线程之间的通信、多线程的数据共享

5.注意事项:

(1)不要同时开太多的线程(1~3条线程即可,不要超过5条)

(2) 主线程 : UI线程,显示、刷新UI界面,处理UI控件的事件

(3) 子线程 : 后台线程,异步线程

(4)不要把耗时的操作放在主线程,要放在子线程中执行

二、NSThread

1.创建和启动线程的3种方式

(1)先创建,后启动

// 创建

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

selector:@selector(download:) object:nil];

// 启动 [thread start];

(2)创建完自动启动

[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(download:) toTarget:self

withObject:nil];

(3) 隐式创建(自动启动)

[self performSelectorInBackground:@selector(download:)

withObject:nil];

2.常见方法

(1) 获得当前线程

+ (NSThread *)currentThread;

(2) 获得主线程

+ (NSThread *)mainThread;

(3) 睡眠(暂停)线程

+(void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;

+(void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;

(4)设置线程的名字

-(void)setName:(NSString *)n;

-(NSString *)name;

线程同步

1.实质:为了防止多个线程抢夺同一个资源造成的数据安全问题

2.实现:给代码加一个互斥锁(同步锁)

@synchronized(self) {

// 被锁住的代码

}

三、GCD

1.队列和任务

(1) 任务 :需要执行什么操作

用block来封装任务

(2) 队列 :存放任务

全局的并发队列 : 可以让任务并发执行

dispatch_queue_t queue =

dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

自己创建的串行队列 : 让任务一个接着一个执行

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(“cn.heima.queue”,

NULL);

主队列 : 让任务在主线程执行

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

2.执行任务的函数

(1) 同步执行 : 不具备开启新线程的能力

dispatch_sync…

(2) 异步执行 : 具备开启新线程的能力

dispatch_async…

3.常见的组合

(1) 异步函数+并发队列:开启多条线程,并发执行任务

(2) 异步函数+串行队列:开启一条线程,串行执行任务

(3) 同步函数+并发队列:不开线程,串行执行任务

(4) 同步函数+串行队列:不开线程,串行执行任务

(5) 异步函数+主队列:不开线程,在主线程中串行执行任务

(6) 同步函数+主队列:不开线程,串行执行任务(注意死锁发生)

(7) 注意同步函数和异步函数在执行顺序上面的差异

注意事项:同步函数往当前的串行队列中添加任务,会卡住当前的线程,形成死锁。

4.线程间的通信

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,

0), ^{

// 执行耗时的异步操作..

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),

^{

// 回到主线程,执行UI刷新操作 }); });

5.GCD的常用方法

(1)延迟执行

<1> performSelector

需求: 3秒后自动回到当前线程调用self的download:方法,并且传递参数:@”http://555.jpg

[selfperformSelector:@selector(download:)withObject:@"http://555.jpg"afterDelay:3];

<2> dispatch_after

// 任务放到哪个队列中执行 dispatch_queue_t queue =

dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); double

delay = 3;

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,

(int64_t)(delay * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{

// 3秒后需要执行的任务

});

(2)一次性代码

static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{

// 这里面的代码,在程序运行过程中,永远只会执行1次 });

(3)栅栏函数(控制任务的执行顺序)

dispatch_barrier_async(queue, ^{

NSLog(@"--dispatch_barrier_async-");

});

(4)快速迭代(开多个线程并发完成迭代操作)

dispatch_apply(subpaths.count, queue, ^(size_t index) {

});

(5)队列组(同栅栏函数)

//创建队列组

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

//队列组中的任务执行完毕之后,执行该函数

dispatch_group_notify(dispatch_group_t group,

dispatch_queue_t queue,

dispatch_block_t block);

四、NSOperation和NSOperationQueue

1.基本概念:

NSOperation是对GCD的包装, 两个核心概念【队列+操作】

2.基本使用

(1) NSOperation本身是抽象类,只能只有它的子类

(2)三个子类分别是:NSBlockOperation、NSInvocationOperation以及自定义继承自NSOperation的类

(3) NSOperation和NSOperationQueue结合使用实现多线程并发

3.队列的类型

(1) 主队列

[NSOperationQueue mainQueue]

添加到”主队列”中的操作,都会放到主线程中执行

(2) 非主队列

[[NSOperationQueue alloc] init]

添加到”非主队列”中的操作,都会放到子线程中执行

4.队列添加任务

-(void)addOperation:(NSOperation *)op;

-(void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;

5.常见用法

(1) 设置最大并发数

-(NSInteger)maxConcurrentOperationCount;-(void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;

(2) 队列的其他操作

取消所有的操作

-(void)cancelAllOperations;

暂停所有的操作

[queue setSuspended:YES];

恢复所有的操作

[queue setSuspended:NO];

6.操作之间的依赖(面试题)

NSOperation之间可以设置依赖来保证执行顺序

[operationB addDependency:operationA];

// 操作B依赖于操作A,等操作A执行完毕后,才会执行操作B

注意:不能相互依赖,比如A依赖B,B依赖A

可以在不同queue的NSOperation之间创建依赖关系

7.线程之间的通信

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; [queue

addOperationWithBlock:^{

// 1.执行一些比较耗时的操作

// 2.回到主线程

[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{

}];

}];

五、单例模式

1.ARC实现单例模式思路

(1) 在类的内部提供一个static修饰的全局变量

(2) 提供一个类方法,方便外界访问

(3) 重写+allocWithZone方法,保证永远都只为单例对象分配一次内存空间

(4) 严谨起见,重写-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法

(1) 创建一个类工厂方法

@interface DataTool : NSObject

+ (instancetype)sharedDataTool; @end

@implementation DataTool

// 用来保存唯一的单例对象

static id _instace;

// 重写allocWithZone方法

+ (id)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {

static dispatch_once_t onceToken;

dispatch_once(&onceToken, ^{

_instace = [super allocWithZone:zone];

});

return _instace; }

// sharedDataTool方法的实现+ (instancetype)sharedDataTool {staticdispatch_once_tonceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{        _instace = [[selfalloc] init];    });return_instace; }

// 重写copyWithZone方法- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone{return_instace;}@end


2.MRC实现单例的思路

(1) 在类的内部提供一个static修饰的全局变量

(2) 提供一个类方法,方便外界访问

(3) 重写+allocWithZone方法,保证永远都只为单例对象分配一次内存空间

(4) 严谨起见,重写-copyWithZone方法和-MutableCopyWithZone方法

(5) 重写release方法

(6) 重写retain方法

(7) 建议在retainCount方法中返回一个最大值

// 声明一个类工厂方法@interfaceDataTool:NSObject+ (instancetype)sharedDataTool;@end


@implementation HMDataTool

// 用来保存唯一的单例对象

static id _instace;

+ (id)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {

static dispatch_once_t onceToken;

dispatch_once(&onceToken, ^{

_instace = [super allocWithZone:zone];

});

return _instace; }

+ (instancetype)sharedDataTool{staticdispatch_once_tonceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{        _instace = [[selfalloc] init];    });return_instace;}


// 重写copyWithZone方法

- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone {

return _instace; }

// 重写release- (onewayvoid)release {  }


// 重写retain- (id)retain {returnself;}


-(NSUInteger)retainCount {return MAXFLOAT;}


// 重写autorelease- (id)autorelease {returnself;}@end


3.判断编译器的环境:ARC还是MRC的方法

#if__has_feature(objc_arc)// 当前的编译器环境是ARC#else// 当前的编译器环境是MRC#endif


六、从其他线程回到主线程的方式

1.performSelectorOnMainThread

[selfperformSelectorOnMainThread:<#(SEL)#>withObject:<#(id)#>waitUntilDone:<#(BOOL)#>];

2.GCD

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{});


3.NSOperationQueue

[[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{}];

七、类的初始化方法

1.+(void)load

当某个类第一次装载到OC运行时系统(内存)时,就会调用

程序一启动就会调用

程序运行过程中,只会调用1次

2.+(void)initialize

当某个类第一次被使用时(比如调用了类的某个方法),就会调用

并非程序一启动就会调用

3.在程序运行过程中:1个类中的某个操作,只想执行1次,那么这个操作放到+(void)load方法中最合适

八、cell的图片下载

1.面试题

1> 如何防止一个url对应的图片重复下载

“cell下载图片思路 – 有沙盒缓存”

2> SDWebImage的默认缓存时长是多少?

1个星期

3> SDWebImage底层是怎么实现的?

(1)无沙盒缓存

实现步骤:

1.先缓存需要的图片

2.根据图片的url去image中取图片 有图片 直接显示到cell上

3.图片不存在,显示一个占位图片

4.根据图片的url查看operations中是否存在下载操作

5.若下载操作存在,执行正在下载

6.不存在,创建下载操作放到operation中

7.下载完成,将操作从operation中移除,将图片放到image中

8.刷新表格

(2)有沙盒缓存

1.根据图片的URL去image中取图片 存在 显示到cell上

2.如果图片不存在 检查沙盒中是否有图片 存在 显示到cell上

3.如果不存在 显示一张占位图片

4.根据图片的URL检查operation是否有下载操作 存在 继续下载

5.如果不存在 创建下载操作 放到operation中

6.下载完毕 将操作从operation中移除

7.刷新表格 按行刷新

8.将图片保存到沙盒中

2.第三方框架SDWebImage的使用

(1) 常用方法

-(void)sd_setImageWithURL:(NSURL)url placeholderImage:(UIImage)placeholder;

-(void)sd_setImageWithURL:(NSURL*)url placeholderImage:(UIImage*)placeholder options:(SDWebImageOptions)options;

-(void)sd_setImageWithURL:(NSURL*)url placeholderImage:(UIImage*)placeholder completed:(SDWebImageCompletionBlock)completedBlock;

-(void)sd_setImageWithURL:(NSURL)url placeholderImage:(UIImage)placeholder options:(SDWebImageOptions)options progress:(SDWebImageDownloaderProgressBlock)progressBlock

completed:(SDWebImageCompletionBlock)completedBlock;

(2) 内存处理:当app接收到内存警告时

// 当app接受到内存警告

–(void)applicationDidReceiveMemoryWarning:(UIApplication *)application {

SDWebImageManager *mgr = [SDWebImageManager sharedManager];

// 1.取消正在下载的操作

[mgr cancelAll];

// 2.清除内存缓存

[mgr.imageCache clearMemory]; }

(3) SDWebImageOptions

SDWebImageRetryFailed : 下载失败后,会自动重新下载

SDWebImageLowPriority : 当正在进行UI交互时,自动暂停内部的一些下载操作

SDWebImageRetryFailed | SDWebImageLowPriority : 拥有上面2个功能

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 194,524评论 5 460
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 81,869评论 2 371
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 141,813评论 0 320
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 52,210评论 1 263
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 61,085评论 4 355
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 46,117评论 1 272
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 36,533评论 3 381
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 35,219评论 0 253
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 39,487评论 1 290
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 34,582评论 2 309
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 36,362评论 1 326
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 32,218评论 3 312
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 37,589评论 3 299
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 28,899评论 0 17
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 30,176评论 1 250
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 41,503评论 2 341
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 40,707评论 2 335

推荐阅读更多精彩内容