iOS開發之多線程技術（NSThread、OperationQueue、GCD）

2019-11-14 19:53:20

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供稿：網友

　　在前面的博客中如果用到了異步請求的話，也是用到的第三方的東西，沒有正兒八經的用過iOS中多線程的東西。其實多線程的東西還是蠻重要的，如果對于之前學過操作系統的小伙伴來說，理解多線程的東西還是比較容易的，今天就做一個小的demo來詳細的了解一下iOS中的多線程的東西。可能下面的東西會比較枯燥，但還是比較實用的。

　　多線程用的還是比較多的，廢話少說了，下面的兩張截圖是今天我們實驗的最終結果，應該是比較全的，小伙伴們由圖來分析具體的功能吧：

　　功能說明：

　　　　1、點擊同步請求圖片，觀察整個UI界面的變化，并點擊測試按鈕，紅色是否會變成綠色。　　

　　　　2、NSThread按鈕，是由NSThread方式創建線程并執行相應的操作。

　　　　3、Block操作按鈕是用Block創建操作，并在操作隊列中執行，下面的是Invocation操作

　　　　4、serial是GCD中的串行隊列，concurrent是GCD中的并行隊列

　　好啦，上面的咸蛋先到這兒，代碼該走起啦。

　　一、準備階段

　　　　　1.不管使用代碼寫，還是storyboard或者xib等，先把上面所需的控件初始化好以便使用

　　　　　2.點擊測試UI按鈕，改變下邊label的顏色的代碼如下：

 1 //改變lable的顏色，在紅綠顏色之間進行交換 2 - (IBAction)tapTestButton:(id)sender { 3     static int i = 1; 4     if (i == 1) { 5         _testLabel.backgroundColor = [UIColor redColor]; 6         i = 0; 7     } 8     else 9     {10         _testLabel.backgroundColor = [UIColor greenColor];11         i = 1;12     }13     14 }

　　　　3.從網絡上獲取圖片，并使用主線程顯示進程調用情況

 1 //從wang'lu獲取圖片數據 2 -(NSData *) getImageData 3 { 4      5     _count ++; 6     int count = _count;
　　　　//線程開始啟動 7　　　NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%d.線程%@",count,[NSThread currentThread]];
　　　　NSLog(@"%@",str);

 8     NSData *data; 9     [NSThread sleepForTimeInterval:0.5];10     data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:IMAGEURL]];11 12     NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%d.線程%@完畢",count,[NSThread currentThread]];13     //請求數據的任務由其他線程解決，所以LogTextView的內容由主線程更新，也只有主線程才能更新UI14     [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateTextViewWithString:) withObject:str waitUntilDone:YES];15     return data;16 }

　　　　4.上面的用到了主線程來調用updateTextViewWithString方法，因為只有主線程才能更新UI,updateTextViewWithString:這個方法負責把線程的執行信息顯示在View上，代碼如下：

1 //在ViewController上顯示圖片請求情況2 -(void)updateTextViewWithString:(NSString *)str3 {4     NSString *old_str = [NSString stringWithFormat:@"%@/n%@",_logTextView.text, str];5     6     _logTextView.text = old_str;7     //改變Label的顏色，便于觀察8     [self tapTestButton:nil];9 }

　　　　5.把請求完的圖片加載到ImageView上

1 //更新圖片2 -(void) updateImageWithData:(NSData *)data3 {4     UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];5     [_testImage setImage:image];6 }

　　　　6.加載圖片的，也就是請求數據后在ImageView上顯示

1 //由其他線程請求數據，由主線程來更新UI2 -(void)loadImageWithThreadName:(NSString *)threadName3 {4     [[NSThread currentThread] setName:threadName];5     6     NSData *data = [self getImageData];7     [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateImageWithData:) withObject:data waitUntilDone:YES];8 }

　　二、通過各種方式來

　　　　1.同步請求圖片測試，請求數據和更新UI都放在主線程中順序執行，這樣在請求數據的時候UI會卡死，代碼如下;

1 //同步請求圖片,視圖阻塞的，因為主線程被占用，無法進行視圖的更新2 - (IBAction)tapButton:(id)sender {3     NSData *data = [self getImageData];4     [self updateImageWithData:data];5 }

　　　　2.NSThread創建線程測試，用detachNewThreadSelector方法來創建新的線程會自動啟動并執行，而不用調用start方法。代碼如下：

1 //NSThread2 - (IBAction)tapButton2:(id)sender {3     //點擊一次button就創建一個新的線程來請求圖片數據4     for (int i = 0;i < 10; i ++) {5         [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(loadImageWithThreadName:) toTarget:self withObject:@"NSThread"];6     }7  }

　　　　3.NSInvocationOperation的使用,新建一個調用操作，然后添加到隊列中執行，代碼如下：

 1 //NSInvocationOperation 2 - (IBAction)tapInvocationOperation:(id)sender { 3   4      5     //上面的調用操作需要放到調用隊列里才執行的 6     //創建操作隊列 7     NSOperationQueue *operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init]; 8  9     for (int i = 0;i < 10; i ++) {10         //實例化一個調用操作，來執行數據請求11         NSInvocationOperation *invocationOperation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(loadImageWithThreadName:) object:@"Invocation"];12         //把上面的調用操作放到操作隊列里,隊列會自動開啟一個線程調用我們指定的方法13         [operationQueue addOperation:invocationOperation];14     }15 }

　　　　4.block的操作，新建一個block操作，并添加到隊列中執行，代碼如下：

 1 //BlockOperation 2 - (IBAction)tapBlockOperation:(id)sender { 3     __weak __block ViewController *copy_self = self; 4      5     //創建BlockOperation 6     NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ 7         [copy_self loadImageWithThreadName:@"Block"]; 8     }]; 9     10     //添加到操作隊列11     NSOperationQueue *operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];12     [operationQueue addOperation:blockOperation];13     14     for (int i = 0;i < 10; i ++) {15     16         //另一種方式17         [operationQueue addOperationWithBlock:^{18             [copy_self loadImageWithThreadName:@"Block"];19         }];20     }21 }

　　　　5.GCD中的串行隊列：

 1 //串行隊列 2 - (IBAction)tapGCDserialQueue:(id)sender { 3     //創建串行隊列 4     dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("mySerialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); 5      6      7     __weak __block ViewController *copy_self = self; 8      9     10     for (int i = 0;i < 10; i ++) {11         //異步執行隊列12         dispatch_async(serialQueue, ^{13             [copy_self loadImageWithThreadName:@"Serial"];14         });15     }16     17     18 }

　　　　6.GCD中的并行隊列：

 1 //并行隊列 2 - (IBAction)tapGCDConcurrentQueue:(id)sender { 3     //創建并行隊列 4     dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("myConcurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); 5     __weak __block ViewController *copy_self = self; 6      7     for (int i = 0;i < 10; i ++) { 8         //異步執行隊列 9         dispatch_async(concurrentQueue, ^{10             [copy_self loadImageWithThreadName:@"Concurrent"];11         });12 13     }14     15 }

　　　　以上是各個按鈕對應的方法，下面的截圖是執行結果：

　　三、線程間的同步問題（為我們的線程添加上同步鎖）

　　　　在操作系統中講多線程時有一個名詞叫臟數據，就是多個線程操作同一塊資源造成的，下面就修改一下代碼，讓數據出現問題，然后用同步鎖來解決這個問題

　　　　1.在getImageData方法（標題一中的第3個方法）中有兩條語句。這個用來顯示線程的標號。上面的標號是沒有重復的。

1     _count ++;2     int count = _count;

　　　　在兩條語句中間加一個延遲，如下：

    _count ++;    [NSThread sleepForTimeInterval:1];    int count = _count;

　　　　如果運行的話，會有好多標號是重復的，如圖一，__count是成員變量，多個線程對此他進行操作，所以會出現標號不一致的情況，下面我們加上同步鎖

　　　　　（1）用NSLock加同步鎖，代碼如下：

1     //通過NSLock加鎖2     [_lock lock];3     _count ++;4     [NSThread sleepForTimeInterval:1];5     int count = _count;6     [_lock unlock];

　　　　（2）通過@synchronized加同步鎖，代碼如下：

1     //通過synchronized加鎖2     int count;3     @synchronized(self){4         _count ++;5         [NSThread sleepForTimeInterval:1];6          count = _count;7     }