iOS- NSThread/NSOperation/GCD 三种多线程技术的对比及实现

1.iOS的三种多线程技术　　

1.NSThread 每个NSThread对象对应一个线程，量级较轻（真正的多线程）

2.以下两点是苹果专门开发的“并发”技术，使得程序员可以不再去关心线程的具体使用问题

ØNSOperation/NSOperationQueue 面向对象的线程技术

ØGCD —— Grand Central Dispatch（派发） 是基于C语言的框架，可以充分利用多核，是苹果推荐使用的多线程技术

 

以上这三种编程方式从上到下，抽象度层次是从低到高的，抽象度越高的使用越简单，也是Apple最推荐使用的，在项目中很多框架技术分别使用了不同多线程技术。

 

2.三种多线程技术的对比　　

•NSThread:

–优点：NSThread 比其他两个轻量级，使用简单

–缺点：需要自己管理线程的生命周期、线程同步、加锁、睡眠以及唤醒等。线程同步对数据的加锁会有一定的系统开销

 

•NSOperation：

–不需要关心线程管理，数据同步的事情，可以把精力放在自己需要执行的操作上

–NSOperation是面向对象的

 

•GCD：

–Grand Central Dispatch是由苹果开发的一个多核编程的解决方案。iOS4.0+才能使用，是替代NSThread， NSOperation的高效和强大的技术

–GCD是基于C语言的

 

3.三种多线程技术的实现　

3.1. NSThread的多线程技术，　

 

 1> 类方法直接开启后台线程，并执行选择器方法

    detachNewThreadSelector

　　

1  // 新建一个线程，调用@selector方法
2 
3 [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(bigDemo) toTarget:self withObject:nil];

 

 

 

 2> 成员方法，在实例化线程对象之后，需要使用start执行选择器方法

    initWithTarget

　

   // 成员方法
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(bigDemo) object:nil];
    
    // 启动start线程
    [thread start];

 

 

 

 

 

 对于NSThread的简单使用，可以用NSObject的performSelectorInBackground替代

 

1   // performSelectorInBackground是将bigDemo的任务放在后台线程中执行
2 
3     [self performSelectorInBackground:@selector(bigDemo) withObject:nil];

 

 同时，在NSThread调用的方法中，同样要使用autoreleasepool进行内存管理，否则容易出现内存泄露。

 1 　　// 自动释放池
 2 
 3     // 负责其他线程上的内存管理，在使用NSThread或者NSObject的线程方法时，一定要使用自动释放池
 4 
 5     // 否则容易出现内存泄露。
 6 
 7     @autoreleasepool {
 8 
 9 
10 
11 　　}

 

 

3.2 NSOperation，面向对象的多线程技术　　　

 

 1> 使用步骤：

    1） 实例化操作

 

1     // 实例化操作队列
2     _queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

 

 

        a) NSInvocationOperation

1     NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(opAction) object:nil];
2     
3     // 如果使用start，会在当前线程启动操作
4 //    [op1 start];
5     
6     // 1. 一旦将操作添加到操作队列，操作就会启动
7     [_queue addOperation:op1];

 

　　　　

        b) NSBlockOperation

 1 #pragma mark 模仿下载网络图像
 2 - (IBAction)operationDemo3:(id)sender
 3 {
 4     // 1. 下载
 5     NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
 6         NSLog(@"下载 %@" , [NSThread currentThread]);
 7     }];
 8     // 2. 滤镜
 9     NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
10         NSLog(@"滤镜 %@" , [NSThread currentThread]);
11     }];
12     // 3. 显示
13     NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
14         NSLog(@"更新UI %@" , [NSThread currentThread]);
15     }];
16     
17     // 添加操作之间的依赖关系，所谓“依赖”关系，就是等待前一个任务完成后，后一个任务才能启动
18     // 依赖关系可以跨线程队列实现
19     // 提示：在指定依赖关系时，注意不要循环依赖，否则不工作。
20     [op2 addDependency:op1];
21     [op3 addDependency:op2];
22 //    [op1 addDependency:op3];
23     
24     [_queue addOperation:op1];
25     [_queue addOperation:op2];
26     [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:op3];
27 }

 

 

    2） 将操作添加到队列NSOperationQueue即可启动多线程执行

 

1    [_queue addOperation:op1];
2    [_queue addOperation:op2];

 

 2> 更新UI使用主线程队列

 

    //两方式

    [NSOpeationQueue mainQueue] addOperation ^{



　　};


    [[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:op3];

 

 

 3> 操作队列的setMaxConcurrentOperationCount

    可以设置同时并发的线程数量！

1     // 控制同时最大并发的线程数量
2     [_queue setMaxConcurrentOperationCount:2];

 

    提示：此功能仅有NSOperation有！

 

 4> 使用addDependency可以设置任务的执行先后顺序，同时可以跨操作队列指定依赖关系

 　　

1      // 添加操作之间的依赖关系，所谓“依赖”关系，就是等待前一个任务完成后，后一个任务才能启动
2 
3    // 依赖关系可以跨线程队列实现
4 
5     // 提示：在指定依赖关系时，注意不要循环依赖，否则不工作。
6   [op2 addDependency:op1];
7   [op3 addDependency:op2];
8   [op1 addDependency:op3];

 

    提示：在指定依赖关系时，注意不要循环依赖，否则不工作。

 

 

3.3. GCD，C语言　　　　　　　

 

 GCD就是为了在“多核”上使用多线程技术

 

 1> 要使用GCD，所有的方法都是dispatch开头的

 2> 名词解释

 global  全局

 queue   队列

 async   异步

 sync    同步

 

 3> 要执行异步的任务，就在全局队列中执行即可

 dispatch_async 异步执行控制不住先后顺序

 

 4> 关于GCD的队列

全局队列    dispatch_get_global_queue

            参数：优先级 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT

                 始终是 0

1  dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

            可同步 可异步

     

        串行队列   

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

 

            是创建得到的，不能直接获取

            只能同步

 

 

        主队列      dispatch_get_main_queue

1 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
2         NSLog(@"main - > %@", [NSThread currentThread]);
3     });

            只能同歩

 

 

 5> 异步和同步与方法名无关，与运行所在的队列有关！

 同步主要用来控制方法的被调用的顺序