所以这里同步应该不是一起、而是共同完成的意思,可理解为协调就是按预定的先后次序进行工作,好比:不要和我抢了,你先等会我做完了你在做
线程同步目的为了多个线程都能很好的工作,合理的访问系统资源不争不抢、和谐共处。iOS开发中常用的保持线程同步有以下几种:
- 通过线程加锁
- 串行队列
- GCD
线程加锁
常用的几种形式的锁
- 1、 @synchronized
- (void)myMethod:(id)anObj
{
@synchronized(anObj)
{
//执行的代码操作
}
}
通过synchronized
指令自动的添加一个互斥锁,底层通过pthread_mutex
实现。通过对一段代码的使用进行加锁。其他试图执行该段代码的线程都会被阻塞,直到加锁线程退出执行该段被保护的代码段。
当在@synchronized()
代码块中抛出异常的时候,Objective-C
运行时会捕获到该异常,并释放信号量,并把该异常重新抛出给下一个异常处理者。
一个线程是可以以递归的方式多次调用myMethod
。
关于参数anObj
;
作为一个唯一标识符来标记当前线程加锁操作必须是个对象类型,所以对于同一个操作不同的线程应该用同一个对象,否则无法起到标记加锁的作用。 不能为空nil
。
常见的基本都是self
@synchronized(self)
{
//执行的代码操作
}
self作为标记符十分常见,但是很明显会有一个问题:
//方法1
- (void)myMethod1:(id)anObj
{
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT , 0), ^{
@synchronized(anObj)
{
//执行的代码操作
}
});
}
//方法2
- (void)myMethod2:(id)anObj
{
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT , 0), ^{
@synchronized(anObj)
{
//执行的代码操作
}
});
}
myMethod1(self);
myMethod2(self)
如果myMethod1、myMethod2没用任何关系,如果此时执行myMethod1,那么myMethod2就只能等待其执行完成。所以这种情况更细的粒度来加锁,使用各自的对象互不影响更为合理。
- 2、NSLock
NSLock * lock = [[NSLock alloc]init];
[lock lock];
//执行的代码操作
[lock unlock];
底层通过pthread_mutex实现;方法lock、unlock必须成对出现,必须在同一个线程中操作否则无效。不支持递归,如果多次调用会造成死锁。
如果多个线程共用一个lock ,一个线程加锁后其他请求加锁的线程会形成一个等待队列、按照先进先出的规则等待锁释放后再加锁(待验证)。
3、NSRecursiveLock 递归锁类似NSLock,但它可以在同一个线程中反复加锁且不会造成死锁。
4、 NSCondition 基于信号量方式实现的锁对象,提供单独的信号量管理接口。底层通过
pthread_cond_t
实现。
NSCondition对象包含锁和条件检测功能,类似于生产者和消费者:消费者消费资源如果没有就继续等待,生产者提供资源然后发出信号激活消费者。锁的作用就是用来保护这一操作防止被其他线程干扰。不管你是大牛还是小白都欢迎入驻
isWait = true;
condition = [[NSCondition alloc]init];
__weak typeof(self) weakSelf = self;
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
[weakSelf _user];
});
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
[weakSelf _produce];
});
-(void)_user{
[condition lock];
while (isWait) {
//等待其他线程发出信号,[condition signal];
//阻塞当前线程
NSLog(@"等待条件满足");
[condition wait];
}
{
//执行操作
NSLog(@"执行操作");
}
//完成
[condition unlock];
NSLog(@"完成");
}
-(void)_produce{
[condition lock];
isWait = false;
[condition signal];
[condition unlock];
}
输出结果:
[13781:212898] 等待条件满足
[13781:212898] 执行操作
[13781:212898] 完成
5、 NSConditionLock 可以使用特定值来加锁和解锁,和
NSCondition
表现差不多。(instancetype)initWithCondition:(NSInteger)condition
参数condition
作为标识符更容易理解,lockWhenCondition
获取指定标记的锁没有的话就阻塞当前线程,unlockWithCondition:
释放指定标记的锁,等他的线程获取锁然后继续执行操作。
使用上比NSCondition
更方便些,代码更简洁。
用NSConditionLock
改写以上代码:
-(void)_testConditionLock{
__weak typeof(self) weakSelf = self;
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
[weakSelf _user1];
});
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
[weakSelf _produce1];
});
}
-(void)_user1{
NSLog(@"等待条件满足");
[conditionLock lockWhenCondition:11];
NSLog(@"条件满足了");
{
//执行操作
NSLog(@"执行操作");
}
//完成
[conditionLock unlockWithCondition:0];
NSLog(@"完成");
}
[self _testConditionLock];
输出结果:
[7812:120141] 等待条件满足
[7812:120137] 生成条件中...
[7812:120141] 条件满足了
[7812:120141] 执行操作
[7812:120141] 完成
- 6、 其他不常用的锁
pthread_mutex pthread_mutex(recursive)
POSIX
标准的unix
多线程,C 语言下多线程实现。
OSSpinLock:
自旋锁,一直轮询等待时会消耗大量 CPU 资源。
串行队列
通过创建一个串行队列,把我们的操作添加到队列。
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.queue.test",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"task 1");
});
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"task 2");
});
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"task 3");
});
感觉创建队列、添加操作到队列太麻烦,不够简洁而且队列的调度肯定占用不少资源.
GCD
通过dispatch_semaphore
信号量实现线程同步
dispatch_semaphore_create(long value);
dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout);//-1
dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema);//+1
dispatch_semaphore_wait
在信号量为0时会阻塞当前线程,等待dispatch_semaphore_signal
释放信号然后继续执行。
用信号量改写以上代码:
-(void)_testSemaphore{
__weak typeof(self) weakSelf = self;
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
[weakSelf _user2];
});
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
[weakSelf _produce2];
});
}
-(void)_user2{
NSLog(@"等待条件满足");
dispatch_semaphore_wait(semaphore,DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSLog(@"条件满足了");
{
//执行操作
NSLog(@"执行操作");
}
//完成
NSLog(@"完成");
}
-(void)_produce2{
NSLog(@"生成条件中...");
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
}
semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
NSLog(@"初始化信号0");
[self _testSemaphore];
多线程并发的四种方式
ios多线程开发的常用四种方式 (附有demo)
- pthread
- NSThread
- NSOperation\NSOperationQueue
- GCD
一 、pthread
C语言通用的多线程API,跨平台,程序员手动管理线程生命周期,使用难度大
//创建线程
NSLog(@"开始执行");
int pthread_create(pthread_t * __restrict ,const pthread_attr_t * __restrict ,void *(*)(void *),void * __restrict);
//使用
pthread_t pthread;
pthread_create(&pthread, NULL, function, NULL);
NSLog(@"执行结束");
void * function(void * param) {
for (int i = 0; i < 5; i ++) {
NSLog(@"i : %d-- 线程: %@",i,[NSThread currentThread]);
}
return NULL;
}
二、 NSThread
创建NSThread 有三种方法
//公共方法
- (void)threadMoth {
NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
}
// 方法 1 需要手动开启
NSThread * thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(threadMoth) object:nil];
[thread start];
//方法 2
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(threadMoth) toTarget:self withObject:nil];
//方法 3
[self performSelectorInBackground:@selector(threadMoth) withObject:nil];
//常用的相关方法
[NSThread mainThread];// 获得主线程
[NSThread isMainThread]; //是否为主线程
NSLog(@"shuchu--%@--%d",[NSThread mainThread],[NSThread isMainThread]);
NSLog(@"休眠前");
[NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:4.0]];//阻塞线程 以当前时间为准阻塞4秒
NSLog(@"休眠1");
[NSThread sleepForTimeInterval:2];//阻塞线程 2 秒
NSLog(@"休眠后");
[NSThread exit];// 强制退出线程
方法2、一调用就会立即创建一个线程来做事情;
方法1、需要手动调用 start 启动线程时才会真正去创建线程。
方法3、是利用NSObject的方法 performSelectorInBackground:withObject: 来创建一个线程:在后台运行某一个方法
与 NSThread 的 detachNewThreadSelector:toTarget:withObject: 是一样的。
运行结果
三、NSOperation、NSOperationQueue
NSOperation、NSOperationQueue 是苹果提供给我们的一套多线程解决方案。实际上 NSOperation、NSOperationQueue 是基于 GCD 更高一层的封装,完全面向对象。但是比 GCD 更简单易用、代码可读性也更高。
(1)、NSOperation
NSOperation 是个抽象类,不能用来封装操作。我们只有使用它的子类来封装操作。我们有两种方式来封装操作。
- 子类 NSInvocationOperation
- 子类 NSBlockOperation
1、 子类 NSInvocationOperation
- 创建 NSInvocationOperation 对象
NSInvocationOperation * operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget
- 调用 start 方法开始执行操作
[operation start];