UI进阶 多线程

一、多线程概述

• 程序、进程、线程
  • 程序：由源代码生成的可执行应用。（例如：QQ.app）
  • 进程：一个正在运行的程序可以看做一个进程。（例如：正在运行的QQ就是一个进程），进程拥有独立运行所需的全部资源。
  • 线程：程序中独立运行的代码段。（例如：接收QQ消息的代码）

　　一个进程是由一或多个线程组成。进程只负责资源的调度和分配，线程才是程序真正的执行单元，负责代码的执行。

• 单线程
  • 每个正在运行的程序（即进程），至少包含一个线程，这个线程叫主线程。
  • 主线程在程序启动时被创建，用于执行main函数。
  • 只有一个主线程的程序，称作单线程程序。
  • 在单线程程序中,主线程负责执行程序的所有代码（UI展现以及刷新，网络请求，本地存储等等）。这些代码只能顺序执行，无法并发执行。
• 多线程
  • 拥有多个线程的程序，称作多线程程序。
  • iOS允许用户自己开辟新的线程，相对于主线程来讲，这些线程，称作子线程。
  • 可以根据需要开辟若干子线程
  • 子线程和主线程 都是 独立的运行单元，各自的执行互不影响，因此能够并发执行。
• 单线程、多线程区别
  • 单线程程序：只有一个线程，即主线程，代码顺序执行，容易出现代码阻塞（页面假死）。
  • 多线程程序：有多个线程，线程间独立运行，能有效的避免代码阻塞，并且提高程序的运行性能。
  • 注意：iOS中关于UI的添加和刷新必须在主线程中操作。

二、iOS平台下的多线程

• iOS多线程实现种类
  • NSThread
  • NSOperationQueue
  • NSObject
  • GCD

三、NSThread

• NSThread是一个轻量级的多线程，它有以下两种创建方法

  方法	功能
  - (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)argument	初始化一个子线程，但需要手动开启
  + (void)detachNewThreadSelector:(SEL)aSelector toTarget:(id)aTarget withObject:(id)anArgument	初始化一个子线程并自动开启
  -start	开启子线程
  -cancel	取消当前子线程，不是真正的取消，而是给子线程发送了一个“取消”消息，标记为canceled
  +exit	直接将线程退出

  • 第一种：手动开辟一个子线程

     - (void)viewDidLoad {
     #pragma mark - NSThread手动开辟子线程
         // 参数1: target
         // 参数2: 方法
         // 参数3: 要传的参数
         NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sayHello:) object:@"说你好！"];
     #pragma mark - 启动子线程
         [thread start];
    
         // 判断一个线程是否正在执行
         NSLog(@"是否正在执行%d",[thread isExecuting]);
         // 判断一个线程是否完成了任务（是否执行完毕）
         NSLog(@"是否执行完毕%d", [thread isFinished]);
    
     #pragma mark - 释放子线程的两种方式
         // 第一种:取消线程，不是真正的取消，而是给子线程发送了一个“取消”消息，标记为canceled
         // 判断线城是否被标记为canceled
         //    NSLog(@"%d", [thread isCancelled]);
         //    [thread cancel];
         //    // 第二种:直接将线程退出
         //    [NSThread exit];
    
     }
    
     - (void)sayHello:(NSString *)hello {
         NSLog(@"%@", hello);
         // 打印当前线程
         NSLog(@"当前线程：%@", [NSThread currentThread]);
         NSLog(@"主线程：%@", [NSThread mainThread]);
     }

    Thread手动开辟一个子线程

  开辟子线程成功

  

• • 第二种：

     - (void)viewDidLoad {
     #pragma mark - NSThread自动开辟子线程
         // 线程自动开启，不需要创建NSThread的对象
         // 与手动开启线程的方法相比，target 和 selector 两个参数顺序颠倒
             [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(sayHello:) toTarget:self withObject:@"说你好！"];
     }
    
     - (void)sayHello:(NSString *)hello {
         NSLog(@"%@", hello);
         // 打印当前线程
         NSLog(@"当前线程：%@", [NSThread currentThread]);
         NSLog(@"主线程：%@", [NSThread mainThread]);
     }

    Thread自动开辟子线程

• 开辟子线程成功
  
• 其他方法
  
• 注意：
  • 每个线程都维护着与自己对应的NSAutoreleasePool对象，将其放在线程栈的栈顶。当线程结束时，会清空自动释放池。
  • 为保证对象的及时释放，在多线程方法中需要添加自动释放池。
  • 在应用程序打开的时候，系统会自动为主线程创建一个自动释放池。
  • 我们手动创建的子线程需要我们手动添加自动释放池。

四、NSObject实现异步后台执行

 - (void)viewDidLoad {
 #pragma mark - NSObject开辟子线程
     /**
      *  开启线程的方式之二：NSObject
      */
     // 使用performSelectorInBackground开辟子线程
     // 参数1：方法
     // 参数2：要传的参数
     [self performSelectorInBackground:@selector(sayHello:) withObject:@"说你好！"];
     self.view.backgroundColor = [UIColor yellowColor];

 }

 - (void)sayHello:(NSString *)hello {
     NSLog(@"%@", hello);
     // 打印当前线程
     NSLog(@"当前线程：%@", [NSThread currentThread]);
     NSLog(@"主线程：%@", [NSThread mainThread]);

     // 回到主线程修改view的背景颜色
     // 参数1：方法
     // 参数2：要传的参数
     // 参数3：是否等待子线程完成后再进入主线程
     [self performSelectorOnMainThread:@selector(changeColor) withObject:nil waitUntilDone:NO];
 }

 - (void)changeColor {
     self.view.backgroundColor = [UIColor cyanColor];
     // 打印当前线程
     NSLog(@"==当前线程：%@", [NSThread currentThread]);
     NSLog(@"==主线程：%@", [NSThread mainThread]);
 }

NSObject异步后台执行，开辟子线程

开辟子线程成功

NSThread和NSObject结合使用：同步请求延迟加载图片

 @interface ViewController ()
 /// 声明一个ImageView用来显示图片
 @property (nonatomic, strong) UIImageView *showImageView;
 /// 声明一个NSData类型的数据用于接收图片的数据
 @property (nonatomic, strong) NSData *imageData;
 @end

 @implementation ViewController

 - (void)viewDidLoad {
     [super viewDidLoad];
     // 创建imageView
     _showImageView = [[UIImageView alloc] initWithFrame:CGRectMake(, , , )];
     _showImageView.backgroundColor = [UIColor greenColor];
     [self.view addSubview:_showImageView];

 }

 #pragma mark - 触发子线程去加载数据
 - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
     [self performSelectorInBackground:@selector(loadImageData) withObject:nil];
 }

 // 加载图片数据
 - (void)loadImageData {
     NSLog(@"当前线程：%@", [NSThread currentThread]);
     NSLog(@"主线程：%@", [NSThread mainThread]);
     NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://img4q.duitang.com/uploads/item/201506/13/20150613185209_nHy5E.jpeg"];
     NSURLRequest *request = [NSURLRequest requestWithURL:url];
     self.imageData = [NSURLConnection sendSynchronousRequest:request returningResponse:nil error:nil];
     // 创建主线程用于刷新UI
     [self performSelectorOnMainThread:@selector(renovateUI) withObject:nil waitUntilDone:YES];

 }

 // 主线程刷新UI
 - (void)renovateUI {
     // 安全判断
     if ([NSThread mainThread]) {
         _showImageView.image = [UIImage imageWithData:self.imageData];
     }
 }
 @end

同步请求实现延迟加载图片

点击触发事件，开辟子线程成功，在主线程中刷新UI，图片显示成功

五、NSOperation和NSOperationQueue

• NSOperation
  • NSOperation类，在MVC中属于M，是用来封装单个任务相关的代码和数据的抽象类
  • 因为它是抽象的，不能够直接使用这个类，而是使用子类（ NSInvocationOperation或NSBlockOperation ）来执行实际任务。
  • NSOperation（含子类），只是一个操作，本身无主线程、子线程之分，可在任意线程中使用。通常与NSOperationQueue结合使用。
• NSInvocationOperation
  • NSInvocationOperation是NSOperation的子类
  • 封装了执行操作的target和要执行的action。

 - (void)viewDidLoad {
     /**
      *  NSOperation不能直接进行多线程的创建，需要借助：NSOperationQueue。
      NSOperation的子类本身和多线程没有任何关系，它只是封装了一定的代码段和数据去实现一个功能。
      在单独使用NSOperation的子类去创建线程的时候，实际上线程没有真正被创建。
      */
     // 使用NSOperation的第一个子类去创建子线程 -- NSInvocationOperation
     NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sayHello:) object:@"