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编程问答

iOS中实现多线程的技术方案

發布時間：2024/1/1 编程问答 20 豆豆

生活随笔收集整理的這篇文章主要介紹了 iOS中实现多线程的技术方案小編覺得挺不錯的,現在分享給大家,幫大家做個參考.

pthread 實現多線程操作

代碼實現：

void * run(void *param) {for (NSInteger i = 0; i < 1000; i++) {NSLog(@"---buttonclick---%zd---%@", i, [NSThread currentThread]);}return NULL; }@implementation ViewController- (IBAction)clickButton:(id)sender {// 定義一個線程pthread_t thread;// 創建一個線程 ?(參1)pthread_t *restrict:創建線程的指針，(參2)const pthread_attr_t *restrict:線程屬性 ?(參3)void *(*)(void *):線程執行的函數的指針，(參4)void *restrict:nullpthread_create(&thread, NULL, run, NULL);// 何時回收線程不需要你考慮pthread_t thread2;pthread_create(&thread2, NULL, run, NULL);}

NSThread實現多線程

一個 NSThread 對象就代表一條線程

創建線程的多種方式

第一種方式：先創建再啟動線程
?// 創建線程NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"jack"];// 線程啟動了，事情做完了才會死，一個NSThread對象就代表一條線程[thread start];
第二種：直接創建并啟動線程
?// 直接創建并啟動線程[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"jack"];
第三種：
?// 直接創建并啟動線程[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"jack"];// 使線程進入阻塞狀態[NSThread sleepForTimeInterval:2.0];#pragma mark - 執行run方法- (void)run:(NSString *)param{// 當前線程是否是主線程for (NSInteger i = 0; i < 100; i++) {NSLog(@"---%@---%zd---%d", [NSThread currentThread], i, ?[NSThread isMainThread]);}}
方法2和方法3的優點:快捷方法1的優點:可以輕松拿到線程

線程間通信

線程間通信的體現

1個線程傳遞數據給另1個線程

在1個線程中執行完特定任務后，轉到另1個線程繼續執行任務

線程間通信的常用方法：小程序圖片下載

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {// 獲取圖片的urlNSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://7xjanq.com1.z0.glb.clouddn.com/6478.jpg"]; // 另開1條線程 object用于數據的傳遞NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(downLoadWithURL:) object:url];// 由于下面下載圖片的耗時太長，應領開啟線程來完成[thread start]; }// 下載圖片 - (void)downLoadWithURL:(NSURL *)url {NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);// 下載圖片NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];// 生成圖片UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];// 返回主線程顯示圖片[self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:YES]; }

以上兩種方式使用線程已經過時了，開發中我們操作線程大多都使用 GCD 和 NSOperation 來實現多線程操作。

下面我就給大家系統的介紹一下 GCD 是如何實現多線程的

GCD 實現多線程

GCD 簡介

GCD 全稱是Grand Central Dispatch，可譯為“超級厲害的中樞調度器”，GCD 是蘋果公司為多核的并行運算提出的解決方案， GCD會自動利用更多的 CPU 內核（比如雙核、四核）來開啟線程執行任務，GCD 會自動管理線程的生命周期（創建線程、調度任務、銷毀線程），不需要我們程序員手動管理內存。

任務和隊列

任務：在同步函數和異步函數中執行

隊列：用來存放任務（并發串行）

GCD會自動將隊列中的任務取出，放到對應的線程，任務的取出遵循FIFO，即先入先出隊列，First Input First Output 的縮寫。先進入的任務先完成并結束，再執行后面的任務。

同步函數和異步函數，并發隊列和串行隊列

用同步的方式執行任務：在當前線程中可立即執行任務，不具備開啟線程的能力
用異步的方式執行任務：在當前線程結束時執行任務，具備開啟新的線程的能力
并發隊列：允許多個任務同時執行
串行隊列：一個任務執行完畢后，再執行下一個任務

創建并發/串行隊列代碼：

// 創建并發隊列 // 參1:const char *label 隊列名稱 // 參2:dispatch_queue_attr_t attr 隊列類型 dispatch_queue_t queueConcurrent = dispatch_queue_create("520it.com", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);// 創建串行隊列 ?serial 串行 ?concurrent并發 dispatch_queue_t queueSerial = dispatch_queue_create("520it.com", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);// 獲取全局隊列全局隊列是并發隊列 // 參1:隊列的優先級 // 參2:0(以后可能用到的參數) dispatch_queue_t queueGlobal = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);// 全局并發隊列的優先級 #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高 #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默認（中） #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低 #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后臺// 獲取主隊列 ?在主隊列中的任務都會在主線程中執行。 dispatch_queue_t queueMain = dispatch_get_main_queue();

同步/異步函數代碼表示：

// GCD同步函數串行隊列(立即執行，當前線程) // 參1: dispatch_queue_t queue 隊列 // 參2: 任務 dispatch_sync(queueSerial, ^{for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {NSLog(@"~~~%@", [NSThread currentThread]);} });// 同步函數并行隊列(立即執行，當前線程) dispatch_sync(queueConcurrent, ^{for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {NSLog(@"~~~%@", [NSThread currentThread]);} });// 異步函數串行隊列 (另開線程，多個任務按順序執行) dispatch_async(queueSerial, ^{dispatch_async(queueSerial, ^{for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {NSLog(@"~~~%@", [NSThread currentThread]);}});dispatch_async(queueSerial, ^{for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {NSLog(@"~~~%@", [NSThread currentThread]);}});dispatch_async(queueSerial, ^{for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {NSLog(@"~~~%@", [NSThread currentThread]);}}); });// 異步函數并行隊列 (另開線程，多個任務一起執行) dispatch_async(queueConcurrent, ^{dispatch_async(queueSerial, ^{for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {NSLog(@"~~~%@", [NSThread currentThread]);}});dispatch_async(queueSerial, ^{for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {NSLog(@"~~~%@", [NSThread currentThread]);}});dispatch_async(queueSerial, ^{for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {NSLog(@"~~~%@", [NSThread currentThread]);}}); });// 主隊列:(任何一個任務只要在主隊列中，都會加入到主線程的隊列中執行)

注意:使用sync函數(同步函數)往當前串行隊列中添加任務，會卡住當前的串行隊列

解釋：使用同步函數添加任務 A 到串行隊列，說明要在當前串行隊列立即執行任務 A ，任務 A 執行完后，才會執行任務 A 后面的代碼。但當前隊列是串行隊列，也就是說任務 A 必須等到當前串行隊列中正在執行的任務 B 完成之后才能執行，因此又必須先執行任務 A 中立即執行任務，又要必須等到任務 B 執行完以后才能執行下一個任務，所以就會卡死。你等我，我等你，誰也無法執行。

GCD實現線程通信

小項目：下載圖片

代碼如下：

// 獲取圖片的url NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://7xjanq.com1.z0.glb.clouddn.com/6478.jpg"];// 開啟線程下載圖片 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("111", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);dispatch_async(queue, ^{NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];// 下載完成后返回主線程顯示圖片dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{self.imageView.image = image;}); });

GCD其他常用函數

dispatch_barrier 柵欄

// 1.barrier : 在barrier前面的先執行，然后再執行barrier，然后再執行barrier后面的 barrier的queue不能是全局的并發隊列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("11", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);dispatch_async(queue, ^{for (int i = 0; ?i < 100; i++) {NSLog(@"%@--1", [NSThread currentThread]);} });dispatch_async(queue, ^{for (int i = 0; ?i < 100; i++) {NSLog(@"%@--2", [NSThread currentThread]);} });dispatch_barrier_async(queue, ^{for (int i = 0; ?i < 100; i++) {NSLog(@"%@--3", [NSThread currentThread]);} });dispatch_async(queue, ^{for (int i = 0; ?i < 100; i++) {NSLog(@"%@--4", [NSThread currentThread]);} });

dispatch_after 延遲執行

// 延遲執行 // 方法1 [self performSelector:@selector(run:) withObject:@"參數" afterDelay:2.0];// 方法2 dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{for (NSInteger i = 0; i < 100; i++) {NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);} });// 方法3 [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:NO];

dispatch_once 整個程序運行中執行一次

// 整個程序中只執行一次 static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{// 一次性代碼 });

作用：實現某個類的單粒對象

單例模式：在整個應用程序中，共享一份資源（這份資源只需要創建初始化1次）

static id _person; + (instancetype)sharePerson {static dispatch_once_t onceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{_person = [[super alloc] init];});return _person; }+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {static dispatch_once_t onceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{_person = [super allocWithZone:zone];});return _person; }- (id)copy {return _person; }

開發中一般自定義成宏，比較方便，一行代碼搞定。

dispatch_apply 快速迭代

示例小程序：將一個文件夾中的圖片剪切到另一個文件夾

// 將圖片剪切到另一個文件夾里 NSString *from = @"/Users/Ammar/Pictures/壁紙"; NSString *to = @"/Users/Ammar/Pictures/to"; NSFileManager *manager = [NSFileManager defaultManager]; NSArray *subPaths = [manager subpathsAtPath:from];// 快速迭代 dispatch_apply(subPaths.count, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^(size_t index) {NSLog(@"%@ - %zd", [NSThread currentThread], index);NSString *subPath = subPaths[index];NSString *fromPath = [from stringByAppendingPathComponent:subPath];NSString *toPath = [to stringByAppendingPathComponent:subPath];// 剪切[manager moveItemAtPath:fromPath toPath:toPath error:nil];NSLog(@"%@---%zd", [NSThread currentThread], index); });

dispatch_group 隊列組

示例小程序：需求下載圖片1 下載圖片2 將圖片1和圖片2合成新的圖片

// 創建隊列
? ?dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

// 創建組 dispatch_group_t group = dispatch_group_create();// 用組隊列下載圖片1 dispatch_group_async(group, queue, ^{NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@"http://7xjanq.com1.z0.glb.clouddn.com/6478.jpg"]];self.image1 = [UIImage imageWithData:data];NSLog(@"1%@", [NSThread currentThread]); });// 用組隊列下載圖片2 dispatch_group_async(group, queue, ^{NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@"http://7xjanq.com1.z0.glb.clouddn.com/6478.jpg"]];self.image2 = [UIImage imageWithData:data];NSLog(@"2%@", [NSThread currentThread]); });// 將圖片1和圖片2合成一張圖片 dispatch_group_notify(group, queue, ^{CGFloat imageW = self.imageView.bounds.size.width;CGFloat imageH = self.imageView.bounds.size.height;// 開啟位圖上下文UIGraphicsBeginImageContext(self.imageView.bounds.size);// 畫圖[self.image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, imageW * 0.5, imageH)];[self.image2 drawInRect:CGRectMake(imageW * 0.5, 0, imageW * 0.5, imageH)];// 將圖片取出UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();// 關閉圖形上下文UIGraphicsEndImageContext();// 在主線程上顯示圖片dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{self.imageView.image = image;});NSLog(@"3%@", [NSThread currentThread]); });

GCD定時器

GCD定時器不受Mode影響因此比NSTimer要準確

static int count = 0; dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{// 這句話的意思現在很好懂了 });// GCD定時器 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);// 1.創建一個定時器源// 參1:類型定時器 // 參2:句柄 // 參3:mask傳0 // 參4:隊列 ?(注意:dispatch_source_t本質是OC對象，表示源) self.timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);// 嚴謹起見，時間間隔需要用單位int64_t，做乘法以后單位就變了 // 下面這句代碼表示回調函數時間間隔是多少 int64_t interval = (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC); // 如何設置開始時間 CGD給我們了一個設置時間的方法 ? // 參1:dispatch_time_t when 傳一個時間， delta是增量dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3.0 * NSEC_PER_SEC)); // 從現在起3秒后開始// 2.設置定時器的各種屬性// 參1:timer // 參2:開始時間 // 參3:時間間隔 // 參4:傳0 不需要 ? DISPATCH_TIME_NOW 表示現在 GCD 時間用 NS 表示 dispatch_source_set_timer(self.timer, start, interval, 0);// 3.設置回調(即每次間隔要做什么事情) dispatch_source_set_event_handler(self.timer, ^{NSLog(@"----------------%@", [NSThread currentThread]);// 如果希望做5次就停掉count++;if (count == 5) {dispatch_cancel(self.timer);self.timer = nil;} });// 4.啟動定時器 ?(恢復) dispatch_resume(self.timer);

講完 GCD 就該講講 NSOperation，它是 GCD 的面向對象的封裝，使用起來也更方便，

NSOperation實現多線程

NSOperation是個抽象類，并不具備封裝操作的能力，必須使用它的子類

NSInvocationOperation NSBlockOperation 自定義子類繼承NSOperation，實現內部相應的方法

使用 NSOperation 實現多線程的步驟：

創建任務 NSOperation 對象創建 NSOperationQueue 隊列將任務 NSOperation 對象 add 到 NSOperationQueue 隊列中去

NSInvocationOperation

代碼如下：

NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];[op start];

注意：默認情況下，調用了start方法后并不會開一條新的線程去執行，而是在當前線程同步執行操作，只有將 NSOperation 放到一個 NSOperationQueue 中，才會異步執行操作

NSBlockOperation

NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{// 在主線程NSLog(@"下載1------%@", [NSThread currentThread]); }];// 添加額外的任務(在子線程執行)，封裝數大于1才會異步執行 [op addExecutionBlock:^{NSLog(@"下載2------%@", [NSThread currentThread]); }];

自定義Operation：需要實現- (void)main方法，需要做的事情放在mian方法中

NSOperationQueue

使用NSOperationQueue創建隊列：主隊列和全局隊列

// 創建一個其他隊列(包括串行隊列和并發隊列) 放到這個隊列中的NSOperation對象會自動放到子線程中執行NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];// 創建一個主隊列，放到這個隊列中的NSOperation對象會自動放到子線程中執行 NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue];// 表示并發數量：即同時執行任務的最大數。 queue.maxConcurrentOperationCount = 1;

隊列的取消、暫停、恢復：

// NSOpertion的 - cancel 方法也可以停止單個操作 - (void)cancelAllOperations; // YES代表暫停隊列，NO代表恢復隊列 - (void)setSuspended:(BOOL)b;

添加依賴

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; NSBlockOperation *block1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{NSLog(@"download1 -------------- %@", [NSThread currentThread]); }];NSBlockOperation *block2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{NSLog(@"download2 -------------- %@", [NSThread currentThread]); }];NSBlockOperation *block3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{NSLog(@"download3 -------------- %@", [NSThread currentThread]); }];// 添加依賴: block1 和 block2執行完后再執行 block3 ?block3依賴于block1和block2// 給block3添加依賴讓block3在block1和block2之后執行 [block3 addDependency:block1]; [block3 addDependency:block2];[queue addOperation:block1]; [queue addOperation:block2]; [queue addOperation:block3];

注意：不能循環依賴，但可以跨隊列依賴，不管NSOperation對象在哪個隊列。只要是兩個NSOperation對象就可以依賴

線程間通信

示例：下載圖片

// 下載圖片 operation實現線程間通信 [[[NSOperationQueue alloc] init] addOperation:[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{UIImage *image = [UIImage imageWithData:[NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@"http://7xjanq.com1.z0.glb.clouddn.com/6478.jpg"]]];// 返回主線程[[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{self.imageView.image = image;}]];}]];

示例：下載圖片1和圖片2 并合成圖片

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];// 下載圖片1 __block UIImage *image1 = nil; NSBlockOperation *block1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{image1 = [UIImage imageWithData:[NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@"http://7xjanq.com1.z0.glb.clouddn.com/6478.jpg"]]]; }];// 下載圖片2 __block UIImage *image2 = nil; NSBlockOperation *block2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{image2 = [UIImage imageWithData:[NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@"http://7xjanq.com1.z0.glb.clouddn.com/6478.jpg"]]];}];CGFloat imageW = self.imageView.bounds.size.width; CGFloat imageH = self.imageView.bounds.size.height;// 合成圖片 NSBlockOperation *block3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(imageW, imageH));[image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, imageW * 0.5, imageH)];[image2 drawInRect:CGRectMake(0.5 * imageW, 0, 0.5 * imageW, imageH)];UIImage *image3 = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();UIGraphicsEndImageContext();// 切換回主線程顯示圖片[[NSOperationQueue mainQueue] addOperation:[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{self.imageView.image = image3;}]];}];// 設置依賴 [block3 addDependency:block1]; [block3 addDependency:block2];// 添加任務到隊列中 [queue addOperation:block1]; [queue addOperation:block2]; [queue addOperation:block3];

應用

應用：SDWebImage 框架的底層主要功能實現就是基于多線程，使用多線程，我們可以實現小圖片的多圖片下載。這里的邏輯其實是比較復雜的

實現小圖片的多圖片下載思路：

代碼實現見本文代碼。

本文代碼見：Multithreading

https://github.com/lizhaoLoveIT/Multithreading

轉載于:https://www.cnblogs.com/Ice-snowPride/p/5167048.html

總結

以上是生活随笔為你收集整理的iOS中实现多线程的技术方案的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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