iOS开发之多线程技术（NSThread、OperationQueue、GCD）

在前面的博客中如果用到了异步请求的话，也是用到的第三方的东西，没有正儿八经的用过iOS中多线程的东西。其实多线程的东西还是蛮重要的，如果对于之前学过操作系统的小伙伴来说，理解多线程的东西还是比较容易的，今天就做一个小的demo来详细的了解一下iOS中的多线程的东西。可能下面的东西会比较枯燥，但还是比较实用的。

多线程用的还是比较多的，废话少说了，下面的两张截图是今天我们实验的最终结果，应该是比较全的，小伙伴们由图来分析具体的功能吧：

功能说明：

1、点击同步请求图片，观察整个UI界面的变化，并点击测试按钮，红色是否会变成绿色。

2、NSThread按钮，是由NSThread方式创建线程并执行相应的操作。

3、Block操作按钮是用Block创建操作，并在操作队列中执行，下面的是Invocation操作

4、serial是GCD中的串行队列，concurrent是GCD中的并行队列

好啦，上面的咸蛋先到这儿，代码该走起啦。

一、准备阶段

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

2.点击测试UI按钮，改变下边label的颜色的代码如下：

//改变lable的颜色，在红绿颜色之间进行交换

- (IBAction)tapTestButton:(id)sender {

 static int i = 1;

 if (i == 1) {

 _testLabel.backgroundColor = [UIColor redColor];

 i = 0;

 else

 _testLabel.backgroundColor = [UIColor greenColor];

 i = 1;

}

 

3.从网络上获取图片，并使用主线程显示进程调用情况

//从wanglu获取图片数据

-(NSData *) getImageData

 _count ++;

 int count = _count;

 //线程开始启动

 NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%d.线程%@",count,[NSThread currentThread]];

 NSLog(@"%@",str);

 NSData *data;

 [NSThread sleepForTimeInterval:0.5];

 data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:IMAGEURL]];

 NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%d.线程%@完毕",count,[NSThread currentThread]];

 //请求数据的任务由其他线程解决，所以LogTextView的内容由主线程更新，也只有主线程才能更新UI

 [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateTextViewWithString:) withObject:str waitUntilDone:YES];

 return data;

}

 

4.上面的用到了主线程来调用updateTextViewWithString方法，因为只有主线程才能更新UI,updateTextViewWithString:这个方法负责把线程的执行信息显示在View上，代码如下：

//在ViewController上显示图片请求情况

-(void)updateTextViewWithString:(NSString *)str

 NSString *old_str = [NSString stringWithFormat:@"%@\n%@",_logTextView.text, str];

 _logTextView.text = old_str;

 //改变Label的颜色，便于观察

 [self tapTestButton:nil];

}

 

5.把请求完的图片加载到ImageView上

//更新图片

-(void) updateImageWithData:(NSData *)data

 UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

 [_testImage setImage:image];

}

 

6.加载图片的，也就是请求数据后在ImageView上显示

//由其他线程请求数据，由主线程来更新UI

-(void)loadImageWithThreadName:(NSString *)threadName

 [[NSThread currentThread] setName:threadName];

 NSData *data = [self getImageData];

 [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateImageWithData:) withObject:data waitUntilDone:YES];

}

 

二、通过各种方式来

1.同步请求图片测试，请求数据和更新UI都放在主线程中顺序执行，这样在请求数据的时候UI会卡死，代码如下;

1 //同步请求图片,视图阻塞的，因为主线程被占用，无法进行视图的更新

2 - (IBAction)tapButton:(id)sender {

3 NSData *data = [self getImageData];

4 [self updateImageWithData:data];

5 }

 

2.NSThread创建线程测试，用detachNewThreadSelector方法来创建新的线程会自动启动并执行，而不用调用start方法。代码如下：

//NSThread

- (IBAction)tapButton2:(id)sender {

 //点击一次button就创建一个新的线程来请求图片数据

 for (int i = 0;i i ++) {

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

 }

 

3.NSInvocationOperation的使用,新建一个调用操作，然后添加到队列中执行，代码如下：

//NSInvocationOperation

- (IBAction)tapInvocationOperation:(id)sender {


 //实例化一个调用操作，来执行数据请求

 NSInvocationOperation *invocationOperation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(loadImageWithThreadName:) object:@"Invocation"];

 //把上面的调用操作放到操作队列里,队列会自动开启一个线程调用我们指定的方法

 [operationQueue addOperation:invocationOperation];

}

 

 

4.block的操作，新建一个block操作，并添加到队列中执行，代码如下：

//BlockOperation

- (IBAction)tapBlockOperation:(id)sender {

 __weak __block ViewController *copy_self = self;

 //创建BlockOperation

 NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

 [copy_self loadImageWithThreadName:@"Block"];

 //添加到操作队列

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

 [operationQueue addOperation:blockOperation];

 for (int i = 0;i i ++) {

 //另一种方式

 [operationQueue addOperationWithBlock:^{

 [copy_self loadImageWithThreadName:@"Block"];

}

 

 

5.GCD中的串行队列：

//串行队列

- (IBAction)tapGCDserialQueue:(id)sender {

 //创建串行队列

 dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("mySerialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);


 //创建并行队列

 dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("myConcurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

 __weak __block ViewController *copy_self = self;

 for (int i = 0;i i ++) {

 //异步执行队列

 dispatch_async(concurrentQueue, ^{

 [copy_self loadImageWithThreadName:@"Concurrent"];

}

 

以上是各个按钮对应的方法，下面的截图是执行结果：

 

三、线程间的同步问题（为我们的线程添加上同步锁）

在操作系统中讲多线程时有一个名词叫脏数据，就是多个线程操作同一块资源造成的，下面就修改一下代码，让数据出现问题，然后用同步锁来解决这个问题

1.在getImageData方法（标题一中的第3个方法）中有两条语句。这个用来显示线程的标号。上面的标号是没有重复的。

1 _count ++;

2 int count = _count;

在两条语句中间加一个延迟，如下：

 _count ++;

 [NSThread sleepForTimeInterval:1];

 int count = _count;

如果运行的话，会有好多标号是重复的，如图一，__count是成员变量，多个线程对此他进行操作，所以会出现标号不一致的情况，下面我们加上同步锁

（1）用NSLock加同步锁，代码如下：

//通过NSLock加锁

 [_lock lock];

 _count ++;

 [NSThread sleepForTimeInterval:1];

 int count = _count;

 [_lock unlock];

（2）通过@synchronized加同步锁，代码如下：

//通过synchronized加锁

 int count;

 @synchronized(self){

 _count ++;

 [NSThread sleepForTimeInterval:1];

 count = _count;

 }

加锁前后的运行效果如下：

GCD的串行队列开始执行的顺序如下，下面是是在一个线程中按FIFO的顺序执行的：

GCD中的并行队列，是在不同的线程中同时执行的：

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