NSThread使用详解

上一节中,我转载他人的文章,对多线程的理论知识进行了大致的描述,如果想了解的话,请点击这里。接下来的几节内容,我将一一介绍各自的使用。


1. NSThread相关的主要方法:

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

主线程相关方法
+ (NSThread *)mainThread; // 获得主线程
- (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
+ (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程

得到当前线程、获取线程名字

NSThread *current = [NSThread currentThread];
- (void)setName:(NSString *)name;
- (NSString *)name;


创建线程后自动启动线程

[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];

隐式创建并启动线程

[self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];

2. 线程状态示意图

NSThread使用详解_第1张图片


3. 互斥锁

@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


4. 原子性和非原子性

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

iOS开发的建议
所有属性都声明为nonatomic
尽量避免多线程抢夺同一块资源
尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理,减小移动客户端的压力


5. 线程间通信

什么叫做线程间通信

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个线程传递数据给另1个线程
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)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

线程间通信示例 – 图片下载



6. Demo 演示

业务描述(卖票): 模拟两个线程抢夺一份资源

运行结果图:



主要代码说明:

1.  属性及方法定义:

/* 
    1. NSThread 可以使用NSLock 进行加锁工作
    2. NSOperation和GCD  应该使用同步锁 :@synchronized(self),并且抢夺的内存资源应该定义为 atomic 的属性
 */
@property (atomic,assign) int tickets;
@property (atomic,strong) NSLock *lock;
//  显示结果区域
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextView *messageBoard;
//  开始售票
- (IBAction)threadSale;

2.  点击Start对应方法的代码:

- (IBAction)threadSale {
    // 1. 先设定销售票的数量
    _tickets = 100;
    
    // 创建线程1
    NSThread *thread1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(threadSaleMethod) object:nil];
    // 便于跟踪时知道谁在工作
    thread1.name = @"售票线程-1";
    // 启动线程
    [thread1 start];
    
    // 创建线程2
    NSThread *thread2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(threadSaleMethod) object:nil];
    thread2.name = @"售票线程-2";
    [thread2 start];
}

3.  子线程执行内容对应的方法

- (void)threadSaleMethod {
    // 1. 定义锁,懒加载
    if (_lock == nil) {
        _lock = [[NSLock alloc] init];
    }
    
    while(YES)
    {
        [_lock lock];
        if(_tickets > 0)
        {
            NSString *message = [NSString stringWithFormat:@"当前票数是%d,售票线程是%@",_tickets,[[NSThread currentThread] name]];
            // 更新UI的工作,一定要放在主线程中完成
            // waitUntilDone 的意思是:是否等待主线程更新完毕
            [self performSelectorOnMainThread:@selector(appendTextView:) withObject:message waitUntilDone:YES];
            
            _tickets--;
            
            // 当前线程执行完毕,解锁
            [_lock unlock];

            // 模拟延时
            if ([[[NSThread currentThread] name] isEqualToString:@"售票线程-1"]) {
                [NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
            } else {
                [NSThread sleepForTimeInterval:0.3];
            }
        }
        else{
            // 在退出之前需要解锁
            [_lock unlock];
            
            // 结束信息
            NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"票已售完%@", [[NSThread currentThread] name]];
            [self performSelectorOnMainThread:@selector(appendTextView:) withObject:str waitUntilDone:YES];
            
            break;

        }
    }
}

4.  更新主线程UI对应的方法

- (void)appendTextView:(NSString *)text {
    NSMutableString *str = [NSMutableString stringWithString:self.messageBoard.text];
    [str appendFormat:@"\n%@", text];
    
    self.messageBoard.text = str;
    
    // 用来将文本框滚动到想要的位置
    // 我们现在想要滚动到最后,这个方法的参数是一个NSRange
    NSRange range = NSMakeRange(str.length, 1);
    [self.messageBoard scrollRangeToVisible:range];
}

这一节,我详细的介绍了线程的主要概念及NSThread的使用,下一节将为大家介绍GCD的概念及使用。

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