疯狂iOS讲义(下)之多线程

疯狂iOS讲义下：

第七章：多线程

本章要点：

多线程知识和多线程优势

使用NSThread创建和启动线程

线程的状态

终止子线程

线程睡眠

改变线程优先级

iOS应用开发中线程安全问题

使用@synchronized实现同步

释放同步监视器的锁定

同步锁（NSLock）

使用NSCondition控制线程通信

实例：生产者-消费者

使用GCD实现多线程

异步提交任务

使用GCD同步提交任务

使用GCD提交多次执行的任务

使用GCD提交只执行一次的任务

控制iOS应用在后台运行

控制iOS应用进入后台运行

控制iOS应用进入后台时保存状态

请求更多地后台时间

使用NSOperation与NSoperationQueue实现多线程

通过NSOperation子类实现多线程

单线程程序如同只雇用一个服务员的单停，他必须做完一件事情后才能做下一件事情；多线程程序如同雇佣多个服务员的餐厅，他们可以同时进行着多件事情。

每个运行中的程序就是一个进程。当一个程序运行时，内部可能包含了多个顺序执行流，每个顺序执行流就是一个线程。

进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。

进程的3个特征：

独立性；

动态性：进程和程序的区别在于，程序只是一个静态的指令集合，而进程是一个正在系统中活动的指令集合。进程具有自己的生命周期和各种不同的状态。

并发性:多个进程可以在单个处理器上并发执行，多个进程之间不会互相影响。

注意：并发性和并行性是两个概念，并行是指在同一时刻，有多条指令在多个处理器上同时执行；并发指在同一时刻只能有一条指令执行，但多个进程指令被快速轮换执行，使得在宏观上具有多个进程同时执行的效果。

线程也被称作轻量级进程。线程是进程的执行单元。就像进程在操作系统中的低位一样，线程在程序中是独立的、并发的执行流。当进程被初始化后，主线程就被创建了。对于绝大多数的应用程序来说，通常仅要求有一个主线程，但也可以在该进程内创建多条顺序执行流，这些顺序执行流就是线程，每条线程也是相互独立的。

线程是进程的组成部分，一个进程可以拥有多个线程，一个线程必须有一个父进程。线程可以拥有自己的堆栈、自己的程序计数器和自己的局部变量，但不再拥有系统资源，它与父进程的其他线程共享该进程所有的全部资源。因为多个线程共享父进程里的全部资源，因此编程更加方便；但必须确保线程不会妨碍统一进程里的其他线程。

线程之间相互协同来完成进程所要完成的任务。

线程是独立运行的，它并不知道进程中是否还有其他线程存在。线程的执行是抢占式的，也就是说，当前运行的线程在任何时候都可能被挂起，以便另外一个线程可以运行。

一个线程可以创建和撤销另一个线程，同一个进程中的多个线程之间可以并发执行。

操作系统不会将多个线程看做多个独立的应用，对多线程实现调度和资源分配是由进程本身负责完成。

简而言之：一个程序运行后至少有一个进程，一个进程里可以包含多个线程，但至少要包含一个线程。

总结就是：操作系统可以同时执行多个任务，每个任务就是进程；进程可以同时执行多个任务，每个任务就是线程。

1.2 多线程的优势

线程比进程具有更高的性能，是由于同一个进程中的线程都有共性——多个线程将共享同一个进程虚拟空间。下车高共享的环境包括：进程代码段、进程的公有数据等。利用这些共享的数据等，线程很容易实现相互之间的通信。

当操作系统创建一个进程时，必须为该进程分配独立的内存空间，并分配大量的相关资源；但创建一个线程则简单得多，一次使用多线程来实现并发比使用多进程实现并发的性能要高得多。

总结多线程编程的优点：

a. 进程间不能共享内存，但线程之间共享内存非常容易。

b. 系统创建进程需要为该进程重新分配系统资源，但创建线程则代价小得多，因此使用多线程来实现多任务并发比多进程的效率高。

c. iOS提供了多种多线程实现方式，从而简化了iOS的多线程编程。

（主线程又称作UI线程）

iOS大致提供了如下3种多线程编程的技术：

a. 使用NSThread 实现多线程。

b. 使用NSOperation与NSOperationQueue 实现多线程。

c. 使用GCD（Grand Central Dispatch）实现多线程。

这3种多线程编程的技术，抽象度层次是从低到高的，抽象度越高的用法越简单。

理解NSThread才能更好地理解编程的本质与细节。

1. 使用NSThread实现多线程。

iOS使用NSThread类代表线程，创建县县城也就是创建NSThread对象。

2.1创建和启动线程

创建NSThread有两种方式：

• （id）initWithTarget：（id）target selector：（SEL)selector object：（id）arg；创建一个新线程对象。

+ （void）detachNewThreadSelector：（SEL)selector toTarget：（id）target  withObject：（id）arg；创建并启动新线程。

上面两种方式的本质都是将target对象的selector方法转换为线程执行体，其中selector方法最多可以接受一个参数，而arg就代表传给selector方法的参数。

提示：target对象的selector方法的方法体代表了线程需要完成的任务，因此相当于把target对象的selector方法转换为线程执行体。

第一种方法会返回一个NSThread对象，必须要调用start方法启动线程；

第二种方法不会返回NSThread对象，因袭这种方式会直接创建并启动线程。

2.2 线程的状态

【当线程对象调用了start方法之后，该线程出狱就绪状态，系统会为其创建方法调用栈和程序计数器，处于这种状态中的线程并没有开始运行，它只是表示该线程可以运行了。置于该线程何时开始运行，取决于系统的调度。】

启动线程使用start方法，线程启动之后并不是立即进入运行状态，线程被启动后处于就绪状态，当系统调度线程后，线程才会进入运行状态。

2.3 终止子线程

a. 线程执行体方法执行完成，线程正常结束。

b. 线程执行过程中出现了错误。

c. 直接调用NSThread类的exit方法来中止当前正在执行的线程。

注意：当主线程结束时，其他线程不受任何影响，并不会随之结束，一旦子线程启动起来后，它就拥有和主线程相同的地位，他不会受主线程的影响。

2.4 线程睡眠

NSThread类提供了如下两个控制线程暂停的类方法：

+（void）sleepUntilDate：（NSDate *）aDate；让当前正在执行的线程暂停到aDate代表的时间，并进入阻塞状态。

+（void）sleepForTimeInterval：（NSTimeInterval）ti；让当前正在执行的线程暂停ti秒，并进入阻塞状态。

当前线程调用睡眠方法进入阻塞状态后，在其睡眠时间段内，该线程不会获得执行的机会，即使系统中没有其他 可执行的线程，处于阻塞状态的线程也不会执行，因此常用来暂停线程的执行。

未完。。。。。