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

小近 发布于 2014/11/13 18:44
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iOS

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:

 

01. //改变lable的颜色,在红绿颜色之间进行交换
02. - (IBAction)tapTestButton:(id)sender {
03. static int i = 1;
04. if (i == 1) {
05. _testLabel.backgroundColor = [UIColor redColor];
06. i = 0;
07. }
08. else
09. {
10. _testLabel.backgroundColor = [UIColor greenColor];
11. i = 1;
12. }
13.  
14. }

 

 

    3.从网络上获取图片,并使用主线程显示进程调用情况

01. //从wang'lu获取图片数据
02. -(NSData *) getImageData
03. {
04.  
05. _count ++;
06. int count = _count;
07.  
08. NSData *data;
09. [NSThread sleepForTimeInterval:0.5];
10. data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:IMAGEURL]];
11. NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%d.线程%@完毕",count,[NSThread currentThread]];
12. //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
13. [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateTextViewWithString:) withObject:str waitUntilDone:YES];
14. return data;
15. }

 

 

    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:

01. //在ViewController上显示图片请求情况
02. -(void)updateTextViewWithString:(NSString *)str
03. {
04. NSString *old_str = [NSString stringWithFormat:@"%@\n%@",_logTextView.text, str];
05.  
06. _logTextView.text = old_str;
07. //改变Label的颜色,便于观察
08. [self tapTestButton:nil];
09. }

 

    5.把请求完的图片加载到ImageView上

1. //更新图片
2. -(void) updateImageWithData:(NSData *)data
3. {
4. UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
5. [_testImage setImage:image];
6. }

 

 

    6.加载图片的,也就是请求数据后在ImageView上显示

1. //由其他线程请求数据,由主线程来更新UI
2. -(void)loadImageWithThreadName:(NSString *)threadName
3. {
4. [[NSThread currentThread] setName:threadName];
5.  
6. NSData *data = [self getImageData];
7. [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateImageWithData:) withObject:data waitUntilDone:YES];
8. }

 

 

  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. 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:

1. //NSThread
2. - (IBAction)tapButton2:(id)sender {
3. //点击一次button就创建一个新的线程来请求图片数据
4. [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(loadImageWithThreadName:) toTarget:self withObject:@"NSThread"];
5. }

 


    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:

01. //NSInvocationOperation
02. - (IBAction)tapInvocationOperation:(id)sender {
03. //实例化一个调用操作,来执行数据请求
04. NSInvocationOperation *invocationOperation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(loadImageWithThreadName:) object:@"Invocation"];
05.  
06. //上面的调用操作需要放到调用队列里才执行的
07. //创建操作队列
08. NSOperationQueue *operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
09. //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
10. [operationQueue addOperation:invocationOperation];
11. }

 

 

    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:

01. //BlockOperation
02. - (IBAction)tapBlockOperation:(id)sender {
03. __weak __block ViewController *copy_self = self;
04.  
05. //创建BlockOperation
06. NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
07. [copy_self loadImageWithThreadName:@"Block"];
08. }];
09.  
10. //添加到操作队列
11. NSOperationQueue *operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
12. [operationQueue addOperation:blockOperation];
13.  
14. //另一种方式
15. [operationQueue addOperationWithBlock:^{
16. [copy_self loadImageWithThreadName:@"Block"];
17. }];
18.  
19. }

 

 

    5.GCD中的串行队列:

01. //串行队列
02. - (IBAction)tapGCDserialQueue:(id)sender {
03. //创建串行队列
04. dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("mySerialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
05.  
06.  
07. __weak __block ViewController *copy_self = self;
08. //异步执行队列
09. dispatch_async(serialQueue, ^{
10. [copy_self loadImageWithThreadName:@"Serial"];
11. });
12.  
13. }

 

 

    6.GCD中的并行队列:

01. //并行队列
02. - (IBAction)tapGCDConcurrentQueue:(id)sender {
03. //创建并行队列
04. dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("myConcurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
05. __weak __block ViewController *copy_self = self;
06. //异步执行队列
07. dispatch_async(concurrentQueue, ^{
08. [copy_self loadImageWithThreadName:@"Concurrent"];
09. });
10. }

 

    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. 1     _count ++;2     int count = _count;

    在两条语句中间加一个延迟,如下:

1. _count ++;
2. [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:

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

 

    (2)通过@synchronized加同步锁,代码如下:

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

 

      加锁前后的运行效果如下:

  今天博客中的内容还是蛮多的,如果之前接触过Java的多线程的东西,或者其他语言中的多线程的话,理解起来应该问题不大。

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