# Bison眼中的iOS开发多线程是这样的（一） 语言：zh-CN 原文：[Bison眼中的iOS开发多线程是这样的（一）]() 中文：[中文 HTML]() English: [English HTML]() 发布于: 2016-01-13T00:00:00+08:00 内容更新于: 2016-01-13T00:00:00+08:00 署名：[Bison]() 从进程与线程的区别引入 iOS 多线程，比较 NSThread、NSOperationQueue 与 GCD，再具体演示线程创建、执行、终止和优先级，结合日志观察调度现象。 原文署名 Bison，保留原发布时的内容。 **阅读前** 这是 2015–2017 年间的技术记录，本次整理未重新运行验证示例。涉及的 API、依赖和工具版本请结合发表日期阅读。 > "对于单线程的应用而言，整个应用只是一个顺序执行流，当执行到某个耗时操作时，主线程就会被阻塞，应用就卡在那无法继续执行，因此单线程的应用体验度很低，总感觉像手机卡似得，就像一条小河北阻塞了，只有打通了才能继续有水流到下一个地方放一样。而多线程则更像一条河有无数的分支，这条阻塞了还有其他的分支在运行，影响不到大局。" 不知道大家面试iOS软件工程师的时候有没有遇到问多线程的？反正我遇到的还是蛮多的。下面是我面试时候的一个小场景！有点不堪🙈，看完不许笑啊….. 面试官：你平常在开发中有用到多线程吗？ 我：有！ 面试官：那你说说你在开发的时候都有哪些场景用到多线程啊？ 我：很多场景…（气氛瞬间有点不对劲了😓） 面试官：那你说说多线程都有哪些框架？ 我：`NSThread`、`NSOperationQueue`、`GCD`（很洋气的用英语讲出来😄） 面试官：说说你理解的三者的优缺点（气氛稍稍有点缓解） 我：（网上看到过就背下来了，心里有点小得意，滔滔不绝的说完如下话语） 1.NSThread: > 使用NSThread对象建立一个线程非常方便; > 但是要使用NSThread管理多个线程非常困难,不推荐使用; > 技巧!使用\[NSThread currentThread\]跟踪任务所在线程,适用于这三种技术. 2.NSOperation/NSOperationQueue: > 是使用GCD实现的一套Objective-C的API; > 是面向对象的多线程技术; > 提供了一些在GCD中不容易实现的特性,如:限制最大并发数量,操作之间的依赖关系. 3.GCD—Grand Central Dispatch: > 是基于C语言的底层API; > 用Block定义任务,使用起来非常灵活便捷; > 提供了更多的控制能力以及操作队列中所不能使用的底层函数. 面试官：面无表情的说，回去等通知…..（结果……….大家懂的😂） 这就是Bison刚出道时眼中的多线程😄 这种局面，究根结底，是自己对底层的东西不够透彻只停留在怎么去使用它，而不知道底层是怎么实现的。下面让我很严肃的和大家说说多线程到底是一个什么样子的！ 对于单线程的应用而言，整个应用只是一个顺序执行流，当执行到某个耗时操作时，主线程就会被阻塞，应用就卡在那无法继续执行，因此单线程的应用体验度很低，总感觉像手机卡似得，就像一条小河北阻塞了，只有打通了才能继续有水流到下一个地方放一样。而多线程则更像一条河有无数的分支，这条阻塞了还有其他的分支在运行，影响不到大局。希望我的比喻够恰当啊…….😄 iOS开发平台提供了非常优秀的多线程支持，程序可以通过很简单的方式来开启多线程，提供了我上述场景所说的多线程编程。总之iOS已经降低了开发多线程应用的繁琐，让开发者能轻松、简单的开发多线程应用。 几乎所有的操作系统都支持同时运行多个任务，一个任务通常就是一个程序，每个运行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，每个执行流就是一个线程。在此就不得不说下进程和线程有什么区别了，很早以前我还是会混淆的哦😂。下面是我的理解…. 仅供参考 > 当一个程序进入内存运行后，即变成了一个进程。进程是处于运行过程中的程序，并且具有一定的独立功能，是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。 > 线程是进程的组成部分，一个进程可以拥有多个线程，而一个线程必须拥有一个父进程，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，与父进程中的其他线程共享该进程所拥有的全部资源。也因此多线程编程更加的方便；值得注意的是确保每个线程不会妨碍该进程的其他线程。 通过上面的啰嗦，我想大家对多线程都有一定的了解了。在此总结一下多线程编程的几个优点，如有遗漏，欢迎留言补充： - 进程间不能共享内存，但线程之间共享内存非常容易。(这是错误的，共享内存是一种最为高效的进程间通信方式，进程可以直接读写内存，而不需要任何数据的拷贝，多谢网友@皮皮彭指正) - 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的多，因此使用多线程来实现多任务并发比多进程的效率高。 - 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。 接下来Bison将分别讲解iOS开发多线程中的用法 ## NSThread iOS使用` NSThread `类代表线程，创建新线程也就是创建` NSThread `对象。 创建` NSThread `有俩种方式。 ```css //创建一个新线程对象 - (instancetype)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(nullable id)argument NS_AVAILABLE(10_5, 2_0); //创建并启动新线程 + (void)detachNewThreadSelector:(SEL)selector toTarget:(id)target withObject:(nullable id)argument; ``` 上面俩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`方法最多可以接收一个参数，而`argument`就代表传给`selector`方法的参数。 这俩种创建新线程的方式并没有明显的区别，只是第一种方式是一个实例化方法，该方法返回一个` NSThread `对象，必须调用 `start`方法启动线程：另一种不会返回` NSThread `对象，因此这种方法会直接创建并启动新线程。 下面我们随便举个栗子，代码如下 ```css - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; for(int i = 0 ; i < 100 ; i++) { NSLog(@"===%@===%d" , [NSThread currentThread].name , i); if(i == 7) { // 创建线程对象 NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil]; // 启动新线程 [thread start]; // 创建并启动新线程 // [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self // withObject:nil]; } } } - (void)run { for(int i = 0 ; i < 100 ; i++) { NSLog(@"-----%@----%d" , [NSThread currentThread].name, i); } } ``` 运行一下，打印日志如下： ```css //主线程正在运行 2016-01-12 14:30:46.400 NSThreadTest[7498:104912] ======0 2016-01-12 14:30:46.401 NSThreadTest[7498:104912] ======1 2016-01-12 14:30:46.401 NSThreadTest[7498:104912] ======2 2016-01-12 14:30:46.401 NSThreadTest[7498:104912] ======3 2016-01-12 14:30:46.401 NSThreadTest[7498:104912] ======4 2016-01-12 14:30:46.401 NSThreadTest[7498:104912] ======5 2016-01-12 14:30:46.401 NSThreadTest[7498:104912] ======6 2016-01-12 14:30:46.402 NSThreadTest[7498:104912] ======7 2016-01-12 14:30:46.402 NSThreadTest[7498:104912] ======8 //新线程开始运行 2016-01-12 14:30:46.402 NSThreadTest[7498:104956] ---------0 2016-01-12 14:30:46.402 NSThreadTest[7498:104912] ======9 2016-01-12 14:30:46.402 NSThreadTest[7498:104956] ---------1 2016-01-12 14:30:46.402 NSThreadTest[7498:104912] ======10 2016-01-12 14:30:46.402 NSThreadTest[7498:104956] ---------2 2016-01-12 14:30:46.402 NSThreadTest[7498:104912] ======11 2016-01-12 14:30:46.402 NSThreadTest[7498:104912] ======12 2016-01-12 14:30:46.402 NSThreadTest[7498:104956] ---------3 ................ ``` 由上不难看出，这是俩个线程并发执行的效果。除此之外上面的🌰还用到了 `+ (NSThread *)currentThread;`方法，该方法总是返回当前正在执行的线程对象。 当线程被创建并启动以后，它既不是一启动就进入了执行状态，也不是一直处于执行状态。即使线程开始运行以后，它也不可能一直“霸占”着CPU独自运行，所以CPU需要再多个线程之间切换，于是线程状态也会多次在运行、就绪状态之间的切换。 当程序创建了一个线程之后，该线程就处于新建状态，此时它和其他Objective-C对象一样，仅仅由系统为其分配了内存，并初始化了其他成员变量的值。此时的线程对象没有表现出任何线程的动态特征，程序也不会执行线程的线程执行体。 当线程对象调用了`start`方法之后，该线程处于就绪状态，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。至于该线程何时运行，取决于系统的调度。 #### 终止子线程 线程会以如下3中方式之一结束，结束后就处于死亡状态。 > 线程执行体方法执行完成，线程正常结束。 > 线程执行过程中出现了错误。 > 直接调用` NSThread `类的exit方法来终止当前正在执行的线程。 为了测试木个线程是否正在运行，可以调用线程对象的`isExecuting`、`isFinished`方法，当线程正处于执行过程中时，调用`isExecuting`方法会返回YES,当线程执行完后，调用`isFinished`方法也返回YES。 如果希望在UI线程中终止子线程，` NSThread `并没有提供方法来终止某个子线程，虽然提供了`cancel`方法，但该方法仅仅只是改变该线程的状态，导致该线程的isCancelled方法返回NO，而不是真正终止该线程。 为了在UI线程中终止子线程，可以向子线程发送一个信号，然后在子线程的线程执行体方法中进行判断，如果子线程收到过终止信号，程序应该调用`exit`方法来终止当前正在执行的循环。下面举个🌰，代码如下： ```css NSThread* thread; - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; // 创建新线程对象 thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil]; // 启动新线程 [thread start]; } - (void)run { for(int i = 0 ; i < 100 ; i++) { if([NSThread currentThread].isCancelled) { // 终止当前正在执行的线程 [NSThread exit]; } NSLog(@"-----%@----%d" , [NSThread currentThread].name, i); // 每执行一次，线程暂停0.5秒 [NSThread sleepForTimeInterval:0.5]; } } - (IBAction)cancelThread:(id)sender { // 取消thread线程，调用该方法后，thread的isCancelled方法将会返回NO [thread cancel]; } ``` 如果需要让当前正在执行的线程暂停一段时间，并进入阻塞状态，则可以通过调用如下方法。 ```css // 让当前正在执行的线程暂停到date代表的时间，并进入阻塞状态。 + (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date; // 让当前正在执行的线程暂停到ti秒，并进入阻塞状态。 + (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti; ``` 每个线程执行时都具有一定的优先级，优先级高的线程获得较多的执行机会，而优先级的则反之。每个子线程默认的优先级是0.5. ` NSThread `通过如下代码演示优先级。 ```css - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; NSLog(@"UI线程的优先级为：%g" , [NSThread threadPriority]); // 创建第一个线程对象 NSThread* thread1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil]; // 设置第一个线程对象的名字 thread1.name = @"线程A"; NSLog(@"线程A的优先级为：%g" , thread1.threadPriority); // 设置使用最低优先级 thread1.threadPriority = 0.0; // 创建第二个线程对象 NSThread* thread2 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil]; // 设置第二个线程对象的名字 thread2.name = @"线程B"; NSLog(@"线程B的优先级为：%g" , thread2.threadPriority); // 设置使用最高优先级 thread2.threadPriority = 1.0; // 启动2个线程 [thread1 start]; [thread2 start]; } - (void)run { for(int i = 0 ; i < 100 ; i++) { NSLog(@"-----%@----%d" , [NSThread currentThread].name, i); } } ``` 运行所得日志如下 ```css 2016-01-12 16:26:26.451 PriorityTest[10135:150983] UI线程的优先级为：0.5 //新线程默认优先级 2016-01-12 16:26:26.452 PriorityTest[10135:150983] 线程A的优先级为：0.5 2016-01-12 16:26:26.452 PriorityTest[10135:150983] 线程B的优先级为：0.5 //改变优先级后，优先级高的线程，获取更多的执行机会 2016-01-12 16:26:26.453 PriorityTest[10135:151058] -----线程B----0 2016-01-12 16:26:26.453 PriorityTest[10135:151058] -----线程B----1 2016-01-12 16:26:26.453 PriorityTest[10135:151058] -----线程B----2 2016-01-12 16:26:26.454 PriorityTest[10135:151058] -----线程B----3 2016-01-12 16:26:26.454 PriorityTest[10135:151058] -----线程B----4 2016-01-12 16:26:26.454 PriorityTest[10135:151058] -----线程B----5 2016-01-12 16:26:26.454 PriorityTest[10135:151058] -----线程B----6 2016-01-12 16:26:26.465 PriorityTest[10135:151056] -----线程A----0 ``` 今天暂时写到这吧….，有点长了😄 > [Bison眼中的iOS开发多线程是这样的（二）]() --- > 原文地址：[https://allluckly.cn/]() 好文推荐：[详解持久化Core Data框架的原理以及使用]() 版权归©Bison所有 如需转载请保留原文超链接地址！否则后果自负！