iOS多线程之NSThread使用

iOS中的多线程技术

　　我们在iOS开发项目过程中，为了解决UI界面操作不被耗时操作阻塞，我们会使用到多线程技术。在iOS开发中，我们主要会用到三种多线程操作技术：NSThread,NSOperation,GCD。

1.Thread ：是三种方法里面相对轻量级的，但需要管理线程的生命周期、同步、加锁问题，这会导致一定的性能开销
2.Cocoa Operations：是基于OC实现的，NSOperation以面向对象的方式封装了需要执行的操作，不必关心线程管理、同步等问题。NSOperation是一个抽象基类，iOS提供了两种默认实现：NSInvocationOperation和NSBlockOperation，当然也可以自定义NSOperation
3.Grand Central Dispatch(简称GCD，iOS4才开始支持)：提供了一些新特性、运行库来支持多核并行编程，它的关注点更高：如何在多个cpu上提升效率

这篇文章主要将第一种多线程操作技术NSThread。

线程分类

1> 主线程 ： UI线程，显示、刷新UI界面，处理UI控件的事件

2> 子线程 ： 后台线程，异步线程

注意点：不要把耗时的操作放在主线程，要放在子线程中执行，因为主线程包含用户界面的操作，因此减少主线程执行耗时操作，重要的原因是为了避免挑战用户耐心。

NSThread常用操作

• 创建和启动线程

NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
[thread start];
// 线程一启动，就会在线程thread中执行self的run方法

• 主线程相关方法

+ (NSThread *)mainThread; // 获得主线程
- (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
+ (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程

• 获得当前线程

NSThread *current = [NSThread currentThread];

• 线程的调度优先级

+ (double)threadPriority;

+ (BOOL)setThreadPriority:(double)p;

- (double)threadPriority;

- (BOOL)setThreadPriority:(double)p;

调度优先级的取值范围是0.0 ~ 1.0，默认0.5，值越大，优先级越高

• 线程的名字

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

- (NSString *)name;

• 创建线程后自动启动线程

[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];

• 隐式创建并启动线程

[self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil]; 

　　上述2种创建线程方式的优缺点

• 优点：简单快捷
• 缺点：无法对线程进行更详细的设置

线程的状态

1. 程序中的线程可能的状态演变

　　　　如下图，展示线程的在不同时期的状态

　　2.线程状态的控制方法

• 启动线程

- (void)start; 

// 进入就绪状态 -> 运行状态。当线程任务执行完毕，自动进入死亡状态

• 阻塞（暂停）线程

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

+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;// 进入阻塞状态

• 强制停止线程

+ (void)exit;

// 进入死亡状态

注意：一旦线程停止（死亡）了，就不能再次开启任务

多线程的安全隐患

1. 资源共享

• 1块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源
• 比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件
• 当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题

如下图所示的线程安全隐患分析：

　　为了解决如图所示的问题，我们可以使用NSThread中的互斥锁技术，如下图所示：

安全隐患解决 – 互斥锁

• 互斥锁使用格式

@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码  }

注意：锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的

• 互斥锁的优缺点

　　　　优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题

　　　　缺点：需要消耗大量的CPU资源

• 互斥锁的使用前提：多条线程抢夺同一块资源

• 相关专业术语：线程同步

　　　　线程同步的意思是：多条线程在同一条线上执行（按顺序地执行任务）

　　　　互斥锁，就是使用了线程同步技术

原子和非原子属性

• OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择

　　　　atomic：原子属性，为setter方法加锁（默认就是atomic）

　　　　nonatomic：非原子属性，不会为setter方法加锁

• 原子和非原子属性的选择

nonatomic和atomic对比

• • • atomic：线程安全，需要消耗大量的资源
    • nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备

　　　　2.iOS开发的建议

• • • 所有属性都声明为nonatomic
    • 尽量避免多线程抢夺同一块资源
    • 尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力

线程间通信

• 什么叫做线程间通信

　　　　在1个进程中，线程往往不是孤立存在的，多个线程之间需要经常进行通信

• 线程间通信的体现

1个线程传递数据给另1个线程

　　　　在1个线程中执行完特定任务后，转到另1个线程继续执行任务

• 线程间通信常用方法

- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

• 线程间通信示例 – 图片下载