20 (OC)* GCD、NSOperation、NSThread。多线程

正文

1：信号量管理线程。

1：在GCD中有三个函数是semaphore的操作，分别是：
　　dispatch_semaphore_create　　　创建一个semaphore个数量。

　　dispatch_semaphore_wait　　　　等待信号，信号量减1，信用量为0的时候，想成等待。

　　dispatch_semaphore_signal　　　发送一个信号，信号量加1

2：信号量实例

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create();

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, );

    for (int i = ; i < ; i++)

    {

        dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);

        dispatch_group_async(group, queue, ^{

            NSLog(@"%i",i);

            sleep();

            dispatch_semaphore_signal(semaphore);

        });

    }

    dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    dispatch_release(group); 
   dispatch_release(semaphore);

3：

1：创建了一个初使值为10的semaphore，

2：每一次for循环都会创建一个新的线程，线程结束的时候会发送一个信号，线程创建之前会信号等待信号量减1，所以当同时创建了10个线程之后，信号量为0，线程阻塞。for循环就会阻塞。

3：等待有线程结束之后signal.信号量加1。会增加一个信号才继续执行，如此就形成了对并发的控制，如上就是一个并发数为10的一个线程队列。

多线程编程技术的优缺点比较

NSThread (抽象层次：低)

优点：轻量级，简单易用，可以直接操作线程对象
缺点: 需要自己管理线程的生命周期，线程同步。线程同步对数据的加锁会有一定的系统开销。

Cocoa NSOperation (抽象层次：中)

优点：不需要关心线程管理，数据同步的事情，可以把精力放在学要执行的操作上。基于GCD，是对GCD 的封装，比GCD更加面向对象
缺点: NSOperation是个抽象类，使用它必须使用它的子类，可以实现它或者使用它定义好的两个子类NSInvocationOperation、NSBlockOperation.

GCD 全称Grand Center Dispatch (抽象层次：高)

优点：是 Apple 开发的一个多核编程的解决方法，简单易用，效率高，速度快，基于C语言，更底层更高效，并且不是Cocoa框架的一部分，自动管理线程生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程）。
缺点: 使用GCD的场景如果很复杂，就有非常大的可能遇到死锁问题。

GCD抽象层次最高，使用也简单，因此，苹果也推荐使用GCD

二、任务和队列

GCD中有2个核心概念

（1）任务：执行什么操作

（2）队列：用来存放任务

GCD的使用就2个步骤

（1）定制任务

（2）确定想做的事情

将任务添加到队列中，GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执行

提示：任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出

三、执行任务

1.GCD中有2个用来执行任务的函数

说明：把右边的参数（任务）提交给左边的参数（队列）进行执行。

（1）用同步的方式执行任务 dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

参数说明：

queue：队列

block：任务

（2）用异步的方式执行任务 dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

2.同步和异步的区别

同步：在当前线程中执行

异步：在另一条线程中执行

四、队列

1.队列的类型

GCD的队列可以分为2大类型

（1）并发队列（Concurrent Dispatch Queue）

可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多个线程同时执行任务）并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效

（2）串行队列（Serial Dispatch Queue）

让任务一个接着一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）

2.补充说明

有4个术语比较容易混淆：同步、异步、并发、串行

同步和异步决定了要不要开启新的线程

同步：在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力

异步：在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

并发和串行决定了任务的执行方式

并发：多个任务并发（同时）执行

串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务

3.串行队列

GCD中获得串行有2种途径

（1）使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

dispatch_queue_t dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr); // 队列名称，队列属性，一般用NULL即可

示例：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", NULL); // 创建

dispatch_release(queue); // 非ARC需要释放手动创建的队列

（2）使用主队列（跟主线程相关联的队列）

主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列,放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行

使用dispatch_get_main_queue()获得主队列

示例：

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

4.并发队列

GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，不需要手动创建

使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列

dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority,unsigned long flags); // 此参数暂时无用，用0即可

示例：

这个参数是留给以后用的，暂时用不上，传个0。

第一个参数为优先级，这里选择默认的。获取一个全局的默认优先级的并发队列。

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 获得全局并发队列

说明：全局并发队列的优先级

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认（中）

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台

5.各种队列的执行效果

一、概念

1.并发当有多个线程在操作时,如果系统只有一个CPU,则它根本不可能真正同时进行一个以上的线程，它只能把CPU运行时间划分成若干个时间段,再将时间段分配给各个线程执行，在一个时间段的线程代码运行时，其它线程处于挂起状。.这种方式我们称之为并发(Concurrent)。

2.并行当系统有一个以上CPU时,则线程的操作有可能非并发。当一个CPU执行一个线程时，另一个CPU可以执行另一个线程，两个线程互不抢占CPU资源，可以同时进行，这种方式我们称之为并行(Parallel)。

3.区别并发和并行是即相似又有区别的两个概念，并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生；而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。

二、理解

1.并发一个送外卖的A需要把两份外卖分别送到两个客户B和C手里。 A必须先送完B外卖才能接着送C的。这就是并发

2.并行客户C 分别从饿了么和美团订了一共两份外卖。那么外卖员A和外卖员B需要把外卖一同送到客户C手里。这就是并行

　　在iOS中，经常可以看见有这样的需求，就是一个方法要等另外一个方法执行完毕再做相对应的处理，比如说一些网络请求，需要根据上一个请求的返回值做相对应的处理再执行第二个请求，所以我们不能让两个请求同时去请求网络。下面就记录以下通过GCD和NSOperationQueue来控制并发。

三：

dispatch_apply():重复执行某个任务，但是注意这个方法没有办法异步执行（为了不阻塞线程可以使用dispatch_async()包装一下再执行）。
dispatch_once():单次执行一个任务，此方法中的任务只会执行一次，重复调用也没办法重复执行（单例模式中常用此方法）。
dispatch_time()：延迟一定的时间后执行。
dispatch_barrier_async()：使用此方法创建的任务首先会查看队列中有没有别的任务要执行，如果有，则会等待已有任务执行完毕再执行；同时在此方法后添加的任务必须等待此方法中任务执行后才能执行。（利用这个方法可以控制执行顺序，例如前面先加载最后一张图片的需求就可以先使用这个方法将最后一张图片加载的操作添加到队列，然后调用dispatch_async()添加其他图片加载任务）
dispatch_group_async()：实现对任务分组管理，如果一组任务全部完成可以通过dispatch_group_notify()方法获得完成通知（需要定义dispatch_group_t作为分组标识）。

1：NSThread

+ (void)detachNewThreadSelector:(SEL)selector toTarget:(id)target withObject:(id)argument、

- (instancetype)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)argument

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

2：NSOperation 和NSOperationQueue

只要将一个NSOperation（实际开中需要使用其子类NSInvocationOperation、NSBlockOperation）放到NSOperationQueue这个队列中线程就会依次启动。

NSOperationQueue负责管理、执行所有的NSOperation，在这个过程中可以更加容易的管理线程总数和控制线程之间的依赖关系。

NSOperation有两个常用子类用于创建线程操作：NSInvocationOperation和NSBlockOperation，两种方式本质没有区别，但是是后者使用Block形式进行代码组织，使用相对方便。

        [blockOperation addDependency:lastBlockOperation];

 NSBlockOperation *blockOperation=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

            [self loadImage:[NSNumber numberWithInt:i]];

    NSInvocationOperation *invocationOperation=[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(loadImage) object:nil];