iOS開發之多線程技術（NSThread、OperationQueue、GCD）
在前面的博客中如果用到了異步請求的話，也是用到的第三方的東西，沒有正兒八經的用過iOS中多線程的東西。其實多線程的東西還是蠻重要的，如果對於之前學過操作系統的小伙伴來說，理解多線程的東西還是比較容易的，今天就做一個小的demo來詳細的了解一下iOS中的多線程的東西。可能下面的東西會比較枯燥，但還是比較實用的。
多線程用的還是比較多的，廢話少說了，下面的兩張截圖是今天我們實驗的最終結果，應該是比較全的，小伙伴們由圖來分析具體的功能吧：
功能說明：
1、點擊同步請求圖片，觀察整個UI界面的變化，並點擊測試按鈕，紅色是否會變成綠色。
2、NSThread按鈕，是由NSThread方式創建線程並執行相應的操作。
3、Block操作按鈕是用Block創建操作，並在操作隊列中執行，下面的是Invocation操作
4、serial是GCD中的串行隊列，concurrent是GCD中的並行隊列
好啦，上面的鹹蛋先到這兒，代碼該走起啦。
一、准備階段
1.不管使用代碼寫，還是storyboard或者xib等，先把上面所需的控件初始化好以便使用
2.點擊測試UI按鈕，改變下邊label的顏色的代碼如下：
//改變lable的顏色，在紅綠顏色之間進行交換
- (IBAction)tapTestButton:(id)sender {
static int i = 1;
if (i == 1) {
_testLabel.backgroundColor = [UIColor redColor];
i = 0;
}
else
{
_testLabel.backgroundColor = [UIColor greenColor];
i = 1;
}
}
3.從網絡上獲取圖片，並使用主線程顯示進程調用情況
//從wang'lu獲取圖片數據
-(NSData *) getImageData
{
_count ++;
int count = _count;
NSData *data;
[NSThread sleepForTimeInterval:0.5];
data = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:IMAGEURL]];
NSString *str = [NSString stringWithFormat:@"%d.線程%@完畢",count,[NSThread currentThread]];
//請求數據的任務由其他線程解決，所以LogTextView的內容由主線程更新，也只有主線程才能更新UI
[self performSelectorOnMainThread:@selector(updateTextViewWithString:) withObject:str waitUntilDone:YES];
return data;
}
4.上面的用到了主線程來調用updateTextViewWithString方法，因為只有主線程才能更新UI,updateTextViewWithString:這個方法負責把線程的執行信息顯示在View上，代碼如下：
//在ViewController上顯示圖片請求情況
-(void)updateTextViewWithString:(NSString *)str
{
NSString *old_str = [NSString stringWithFormat:@"%@\n%@",_logTextView.text, str];
_logTextView.text = old_str;
//改變Label的顏色，便於觀察
[self tapTestButton:nil];
}
5.把請求完的圖片加載到ImageView上
//更新圖片
-(void) updateImageWithData:(NSData *)data
{
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
[_testImage setImage:image];
}
6.加載圖片的，也就是請求數據後在ImageView上顯示
//由其他線程請求數據，由主線程來更新UI
-(void)loadImageWithThreadName:(NSString *)threadName
{
[[NSThread currentThread] setName:threadName];
NSData *data = [self getImageData];
[self performSelectorOnMainThread:@selector(updateImageWithData:) withObject:data waitUntilDone:YES];
}
二、通過各種方式來
1.同步請求圖片測試，請求數據和更新UI都放在主線程中順序執行，這樣在請求數據的時候UI會卡死，代碼如下;
//同步請求圖片,視圖阻塞的，因為主線程被占用，無法進行視圖的更新
- (IBAction)tapButton:(id)sender {
NSData *data = [self getImageData];
[self updateImageWithData:data];
}
2.NSThread創建線程測試，用detachNewThreadSelector方法來創建新的線程會自動啟動並執行，而不用調用start方法。代碼如下：
//NSThread
- (IBAction)tapButton2:(id)sender {
//點擊一次button就創建一個新的線程來請求圖片數據
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(loadImageWithThreadName:) toTarget:self withObject:@"NSThread"];
}
3.NSInvocationOperation的使用,新建一個調用操作，然後添加到隊列中執行，代碼如下：
//NSInvocationOperation
- (IBAction)tapInvocationOperation:(id)sender {
//實例化一個調用操作，來執行數據請求
NSInvocationOperation *invocationOperation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(loadImageWithThreadName:) object:@"Invocation"];
//上面的調用操作需要放到調用隊列裡才執行的
//創建操作隊列
NSOperationQueue *operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
//把上面的調用操作放到操作隊列裡,隊列會自動開啟一個線程調用我們指定的方法
[operationQueue addOperation:invocationOperation];
}
4.block的操作，新建一個block操作，並添加到隊列中執行，代碼如下：
//BlockOperation
- (IBAction)tapBlockOperation:(id)sender {
__weak __block ViewController *copy_self = self;
//創建BlockOperation
NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
[copy_self loadImageWithThreadName:@"Block"];
}];
//添加到操作隊列
NSOperationQueue *operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
[operationQueue addOperation:blockOperation];
//另一種方式
[operationQueue addOperationWithBlock:^{
[copy_self loadImageWithThreadName:@"Block"];
}];
}
5.GCD中的串行隊列：
//串行隊列
- (IBAction)tapGCDserialQueue:(id)sender {
//創建串行隊列
dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("mySerialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
__weak __block ViewController *copy_self = self;
//異步執行隊列
dispatch_async(serialQueue, ^{
[copy_self loadImageWithThreadName:@"Serial"];
});
}
6.GCD中的並行隊列：
//並行隊列
- (IBAction)tapGCDConcurrentQueue:(id)sender {
//創建並行隊列
dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("myConcurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
__weak __block ViewController *copy_self = self;
//異步執行隊列
dispatch_async(concurrentQueue, ^{
[copy_self loadImageWithThreadName:@"Concurrent"];
});
}
以上是各個按鈕對應的方法，下面的截圖是執行結果：
三、線程間的同步問題（為我們的線程添加上同步鎖）
在操作系統中講多線程時有一個名詞叫髒數據，就是多個線程操作同一塊資源造成的，下面就修改一下代碼，讓數據出現問題，然後用同步鎖來解決這個問題
1.在getImageData方法（標題一中的第3個方法）中有兩條語句。這個用來顯示線程的標號。上面的標號是沒有重復的。
_count ++;
int count = _count;
在兩條語句中間加一個延遲，如下：
_count ++;
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
int count = _count;
如果運行的話，會有好多標號是重復的，如圖一，__count是成員變量，多個線程對此他進行操作，所以會出現標號不一致的情況，下面我們加上同步鎖
（1）用NSLock加同步鎖，代碼如下：
//通過NSLock加鎖
[_lock lock];
_count ++;
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
int count = _count;
[_lock unlock];
（2）通過@synchronized加同步鎖，代碼如下：
//通過synchronized加鎖
int count;
@synchronized(self){
_count ++;
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
count = _count;
}
加鎖前後的運行效果如下：
