iOS开发之多线程NSThread
2015-12-08 09:27
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之前的文章中介绍,多线程能够提高应用程序的执行效率,把耗时的操作放在子线程中执行,这样不会阻塞主线程的执行,不会给用户“卡”的体验。本文主要介绍多线程编程的第一种方式。
由于pthread是底层的多线程编程API,对于pthread,了解如何让创建子线程即可。使用pthread,需要导入头文件#import<pthread.h>
创建子线程如下:
NSThread
优点:NSThread 比GCD和NSOperation两个轻量级
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
创建和启动线程
一个NSThread对象就代表一条线程。
首先来了解关于NSThread的一些方法:
主线程相关用法
获得当前线程
线程的调度优先级
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
1. 创建、启动线程
2. 创建线程后自动启动线程
3. 隐式创建并自动启动线程
创建线程方式2、3优点:简单快捷;缺点:无法对线程进行更详细的设置。
线程状态
知道如何创建线程,那么我们来看看,线程从创建到死亡(销毁)都经历了哪些状态。
我们利用如下代码来讲解:
1>当线程被创建开始,线程就进入了新建状态
2>当调用start方法后,线程有可能没有被CPU调度则线程进入了就绪状态,如果调用start方法后,线程直接被CPU调度则将线程就进入了运行状态
3>当CPU调度了其他线程,则当前线程就进入就绪状态
4>当调用了sleep方法\等待同步锁的时候,线程暂停运行,则线程进入了阻塞状态
5>当阻塞状态下得线程sleep到时\得到同步锁后,线程又进入了就绪状态
6>当线程任务完成\异常退出\强制退出,则线程就进入死亡状态,线程就被销毁。
如下图:
注意:线程创建后,会被放在进程中可调度线程池中,可调度线程池中的线程在CPU的调度下执行。当线程被阻塞\死亡,则线程会从可调度线程池中移出\销毁。
控制器线程状态的方法
启动线程
阻塞(暂停)线程
强制停止线程
注意:一旦线程停止(死亡)了,就会被销毁,就不能再次开启任务
多线程虽然能提高应用程序的执行效率,同时多线程也存在一定的安全隐患。
1. 资源共享
一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
2. 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:
讲解:有一个整形变量number = 17,线程A要访问变量number,并获得它的值为17,执行+1操作;这个时候线程B也访问了变量number,并获得它的值(此时线程A还没执行写入操作),则值为17,执行了+1操作,最后才执行写入操作。线程A写入完得18,线程B写入完也是18。这样就引发了数据安全的问题。
在iOS开发中,多线程是非常重要的技术,那么如何避免多线程带来的安全隐患呢?
在多线程访问同一资源的情况下,可以将资源进行加锁(互斥锁\同步锁)。
如下图:
讲解:有一个整形变量number = 17,线程A读取变量number之后,变量number被加上锁,再执行操作;这个时候线程B也要访问变量number,因为被加上了锁,所以线程B无法访问。等线程A对变量number执行完操作后,number会打开锁,这样线程B就可以访问,访问的时候也要加锁,执行完操作后,再把锁打开,这样就可以避免数据不安全的隐患了。
在iOS开发中实现加锁如下:
互斥锁使用格式(任何对象都可以当做一把锁)
@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:多条线程按顺序地执行任务
互斥锁,就是使用了线程同步技术
其实在开发中我们经常遇到加锁的加锁的情况,只是我们没有使用。就是原子和非原子属性
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
atomic加锁原理
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
线程间通信
既然多线程提高了应用程序的执行效率,但是在多条线程之间要想进行数据交互怎么办呢?这就用到了线程间通信。
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
1.1个线程传递数据给另1个线程
2.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
线程间通信如图:
IOS开发中实现多线程技术的第一种方法就介绍到这里。
由于pthread是底层的多线程编程API,对于pthread,了解如何让创建子线程即可。使用pthread,需要导入头文件#import<pthread.h>
创建子线程如下:
void *run(void *data) { NSThread *current = [NSThread currentThread]; for (int i = 0; i<20000; i++) { NSLog(@"run---%@", current); } return NULL; } - (IBAction)btnClick { // 1.获得当前的线程 NSThread *current = [NSThread currentThread]; NSLog(@"btnClick---%@", current); // 2.执行一些耗时操作 : 创建一条子线程 pthread_t threadId; pthread_create(&threadId, NULL, run, NULL); }
NSThread
优点:NSThread 比GCD和NSOperation两个轻量级
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
创建和启动线程
一个NSThread对象就代表一条线程。
首先来了解关于NSThread的一些方法:
主线程相关用法
+ (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 = [NSThreadcurrentThread];
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;
1. 创建、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
2. 创建线程后自动启动线程
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
3. 隐式创建并自动启动线程
[self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];
创建线程方式2、3优点:简单快捷;缺点:无法对线程进行更详细的设置。
线程状态
知道如何创建线程,那么我们来看看,线程从创建到死亡(销毁)都经历了哪些状态。
我们利用如下代码来讲解:
NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil]; [thread start];
1>当线程被创建开始,线程就进入了新建状态
2>当调用start方法后,线程有可能没有被CPU调度则线程进入了就绪状态,如果调用start方法后,线程直接被CPU调度则将线程就进入了运行状态
3>当CPU调度了其他线程,则当前线程就进入就绪状态
4>当调用了sleep方法\等待同步锁的时候,线程暂停运行,则线程进入了阻塞状态
5>当阻塞状态下得线程sleep到时\得到同步锁后,线程又进入了就绪状态
6>当线程任务完成\异常退出\强制退出,则线程就进入死亡状态,线程就被销毁。
如下图:
注意:线程创建后,会被放在进程中可调度线程池中,可调度线程池中的线程在CPU的调度下执行。当线程被阻塞\死亡,则线程会从可调度线程池中移出\销毁。
控制器线程状态的方法
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,就会被销毁,就不能再次开启任务
多线程虽然能提高应用程序的执行效率,同时多线程也存在一定的安全隐患。
1. 资源共享
一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
2. 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:
讲解:有一个整形变量number = 17,线程A要访问变量number,并获得它的值为17,执行+1操作;这个时候线程B也访问了变量number,并获得它的值(此时线程A还没执行写入操作),则值为17,执行了+1操作,最后才执行写入操作。线程A写入完得18,线程B写入完也是18。这样就引发了数据安全的问题。
在iOS开发中,多线程是非常重要的技术,那么如何避免多线程带来的安全隐患呢?
在多线程访问同一资源的情况下,可以将资源进行加锁(互斥锁\同步锁)。
如下图:
讲解:有一个整形变量number = 17,线程A读取变量number之后,变量number被加上锁,再执行操作;这个时候线程B也要访问变量number,因为被加上了锁,所以线程B无法访问。等线程A对变量number执行完操作后,number会打开锁,这样线程B就可以访问,访问的时候也要加锁,执行完操作后,再把锁打开,这样就可以避免数据不安全的隐患了。
在iOS开发中实现加锁如下:
互斥锁使用格式(任何对象都可以当做一把锁)
@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:多条线程按顺序地执行任务
互斥锁,就是使用了线程同步技术
其实在开发中我们经常遇到加锁的加锁的情况,只是我们没有使用。就是原子和非原子属性
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
atomic加锁原理
@property (assign, atomic) int age; - (void)setAge:(int)age { @synchronized(self){ _age = age; } }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
线程间通信
既然多线程提高了应用程序的执行效率,但是在多条线程之间要想进行数据交互怎么办呢?这就用到了线程间通信。
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
1.1个线程传递数据给另1个线程
2.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)argwaitUntilDone:(BOOL)wait; - (void)performSelector:(SEL)aSelectoronThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
线程间通信如图:
IOS开发中实现多线程技术的第一种方法就介绍到这里。
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