iOS四种多线程（swift和oc）
在這篇文章中，我將為你整理一下 iOS 開發(fā)中幾種多線程方案，以及其使用方法和注意事項(xiàng)。當(dāng)然也會(huì)給出幾種多線程的案例，在實(shí)際使用中感受它們的區(qū)別。還有一點(diǎn)需要說(shuō)明的是，這篇文章將會(huì)使用 Swift 和 Objective-c 兩種語(yǔ)言講解，雙語(yǔ)幼兒園。OK，let's begin!
概述
這篇文章中，我不會(huì)說(shuō)多線程是什么、線程和進(jìn)程的區(qū)別、多線程有什么用，當(dāng)然我也不會(huì)說(shuō)什么是串行、什么是并行等問(wèn)題，這些我們應(yīng)該都知道的。
在 iOS 中其實(shí)目前有 4 套多線程方案，他們分別是：
- Pthreads
- NSThread
- GCD
- NSOperation & NSOperationQueue
所以接下來(lái)，我會(huì)一一講解這些方案的使用方法和一些案例。在將這些內(nèi)容的時(shí)候，我也會(huì)順帶說(shuō)一些多線程周邊產(chǎn)品。比如： 線程同步、 延時(shí)執(zhí)行、 單例模式 等等。
Pthreads
其實(shí)這個(gè)方案不用說(shuō)的，只是拿來(lái)充個(gè)數(shù)，為了讓大家了解一下就好了。百度百科里是這么說(shuō)的：
POSIX線程（POSIX threads），簡(jiǎn)稱Pthreads，是線程的POSIX標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)定義了創(chuàng)建和操縱線程的一整套API。在類Unix操作系統(tǒng)（Unix、Linux、Mac OS X等）中，都使用Pthreads作為操作系統(tǒng)的線程。
簡(jiǎn)單地說(shuō)，這是一套在很多操作系統(tǒng)上都通用的多線程API，所以移植性很強(qiáng)（然并卵），當(dāng)然在 iOS 中也是可以的。不過(guò)這是基于 c語(yǔ)言 的框架，使用起來(lái)這酸爽！感受一下：
OBJECTIVE-C
當(dāng)然第一步要包含頭文件
#import <pthread.h>
然后創(chuàng)建線程，并執(zhí)行任務(wù)
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {pthread_t thread;//創(chuàng)建一個(gè)線程并自動(dòng)執(zhí)行 pthread_create(&thread, NULL, start, NULL); } void *start(void *data) { NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); return NULL; }打印輸出：
2015-07-27 23:57:21.689 testThread[10616:2644653] <NSThread: 0x7fbb48d33690>{number = 2, name = (null)}
看代碼就會(huì)發(fā)現(xiàn)他需要 c語(yǔ)言函數(shù)，這是比較蛋疼的，更蛋疼的是你需要手動(dòng)處理線程的各個(gè)狀態(tài)的轉(zhuǎn)換即管理生命周期，比如，這段代碼雖然創(chuàng)建了一個(gè)線程，但并沒(méi)有銷毀。
SWIFT
很遺憾，在我目前的 swift1.2 中無(wú)法執(zhí)行這套方法，原因是這個(gè)函數(shù)需要傳入一個(gè)函數(shù)指針 CFunctionPointer<T> 類型，但是目前 swift 無(wú)法將方法轉(zhuǎn)換成此類型。聽說(shuō) swift 2.0 引入一個(gè)新特性 @convention(c), 可以完成 Swift 方法轉(zhuǎn)換成 c 語(yǔ)言指針的。在這里可以看到
那么，Pthreads 方案的多線程我就介紹這么多，畢竟做 iOS 開發(fā)幾乎不可能用到。但是如果你感興趣的話，或者說(shuō)想要自己實(shí)現(xiàn)一套多線程方案，從底層開始定制，那么可以去搜一下相關(guān)資料。
NSThread
這套方案是經(jīng)過(guò)蘋果封裝后的，并且完全面向?qū)ο蟮摹Ｋ阅憧梢灾苯硬倏鼐€程對(duì)象，非常直觀和方便。但是，它的生命周期還是需要我們手動(dòng)管理，所以這套方案也是偶爾用用，比如 [NSThread currentThread]，它可以獲取當(dāng)前線程類，你就可以知道當(dāng)前線程的各種屬性，用于調(diào)試十分方便。下面來(lái)看看它的一些用法。
創(chuàng)建并啟動(dòng)
-
先創(chuàng)建線程類，再啟動(dòng)
OBJECTIVE-C
// 創(chuàng)建NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:nil]; // 啟動(dòng) [thread start];SWIFT
//創(chuàng)建let thread = NSThread(target: self, selector: "run:", object: nil) //啟動(dòng) thread.start() -
創(chuàng)建并自動(dòng)啟動(dòng)
OBJECTIVE-C
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:nil];SWIFT
NSThread.detachNewThreadSelector("run:", toTarget: self, withObject: nil) -
使用 NSObject 的方法創(chuàng)建并自動(dòng)啟動(dòng)
OBJECTIVE-C
[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:nil];SWIFT
很遺憾 too! 蘋果認(rèn)為 performSelector: 不安全，所以在 Swift 去掉了這個(gè)方法。
Note: The performSelector: method and related selector-invoking methods are not imported in Swift because they are inherently unsafe.
其他方法
除了創(chuàng)建啟動(dòng)外，NSThread 還以很多方法，下面我列舉一些常見的方法，當(dāng)然我列舉的并不完整，更多方法大家可以去類的定義里去看。
OBJECTIVE-C
//取消線程 - (void)cancel;//啟動(dòng)線程 - (void)start; //判斷某個(gè)線程的狀態(tài)的屬性 @property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing; @property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished; @property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled; //設(shè)置和獲取線程名字 -(void)setName:(NSString *)n; -(NSString *)name; //獲取當(dāng)前線程信息 + (NSThread *)currentThread; //獲取主線程信息 + (NSThread *)mainThread; //使當(dāng)前線程暫停一段時(shí)間，或者暫停到某個(gè)時(shí)刻 + (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)time; + (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;SWIFT
Swift的方法名字和OC的方法名都一樣，我就不浪費(fèi)空間列舉出來(lái)了。
其實(shí)，NSThread 用起來(lái)也挺簡(jiǎn)單的，因?yàn)樗湍菐追N方法。同時(shí)，我們也只有在一些非常簡(jiǎn)單的場(chǎng)景才會(huì)用 NSThread, 畢竟它還不夠智能，不能優(yōu)雅地處理多線程中的其他高級(jí)概念。所以接下來(lái)要說(shuō)的內(nèi)容才是重點(diǎn)。
GCD
Grand Central Dispatch，聽名字就霸氣。它是蘋果為多核的并行運(yùn)算提出的解決方案，所以會(huì)自動(dòng)合理地利用更多的CPU內(nèi)核（比如雙核、四核），最重要的是它會(huì)自動(dòng)管理線程的生命周期（創(chuàng)建線程、調(diào)度任務(wù)、銷毀線程），完全不需要我們管理，我們只需要告訴干什么就行。同時(shí)它使用的也是 c語(yǔ)言，不過(guò)由于使用了 Block（Swift里叫做閉包），使得使用起來(lái)更加方便，而且靈活。所以基本上大家都使用 GCD 這套方案，老少咸宜，實(shí)在是居家旅行、殺人滅口，必備良藥。不好意思，有點(diǎn)中二，咱們繼續(xù)。
任務(wù)和隊(duì)列
在 GCD 中，加入了兩個(gè)非常重要的概念： 任務(wù) 和 隊(duì)列。
-
任務(wù)：即操作，你想要干什么，說(shuō)白了就是一段代碼，在 GCD 中就是一個(gè) Block，所以添加任務(wù)十分方便。任務(wù)有兩種執(zhí)行方式： 同步執(zhí)行 和 異步執(zhí)行，他們之間的區(qū)別是 是否會(huì)創(chuàng)建新的線程。
同步執(zhí)行：只要是同步執(zhí)行的任務(wù)，都會(huì)在當(dāng)前線程執(zhí)行，不會(huì)另開線程。
異步執(zhí)行：只要是異步執(zhí)行的任務(wù)，都會(huì)另開線程，在別的線程執(zhí)行。
更新：
這里說(shuō)的并不準(zhǔn)確，同步（sync） 和 異步（async） 的主要區(qū)別在于會(huì)不會(huì)阻塞當(dāng)前線程，直到 Block 中的任務(wù)執(zhí)行完畢！
如果是 同步（sync） 操作，它會(huì)阻塞當(dāng)前線程并等待 Block 中的任務(wù)執(zhí)行完畢，然后當(dāng)前線程才會(huì)繼續(xù)往下運(yùn)行。
如果是 異步（async）操作，當(dāng)前線程會(huì)直接往下執(zhí)行，它不會(huì)阻塞當(dāng)前線程。 -
隊(duì)列：用于存放任務(wù)。一共有兩種隊(duì)列， 串行隊(duì)列 和 并行隊(duì)列。
串行隊(duì)列 中的任務(wù)會(huì)根據(jù)隊(duì)列的定義 FIFO 的執(zhí)行，一個(gè)接一個(gè)的先進(jìn)先出的進(jìn)行執(zhí)行。
更新：放到串行隊(duì)列的任務(wù)，GCD 會(huì) FIFO（先進(jìn)先出） 地取出來(lái)一個(gè)，執(zhí)行一個(gè)，然后取下一個(gè)，這樣一個(gè)一個(gè)的執(zhí)行。
并行隊(duì)列 中的任務(wù) 根據(jù)同步或異步有不同的執(zhí)行方式。
更新：放到并行隊(duì)列的任務(wù)，GCD 也會(huì) FIFO的取出來(lái)，但不同的是，它取出來(lái)一個(gè)就會(huì)放到別的線程，然后再取出來(lái)一個(gè)又放到另一個(gè)的線程。這樣由于取的動(dòng)作很快，忽略不計(jì)，看起來(lái)，所有的任務(wù)都是一起執(zhí)行的。不過(guò)需要注意，GCD 會(huì)根據(jù)系統(tǒng)資源控制并行的數(shù)量，所以如果任務(wù)很多，它并不會(huì)讓所有任務(wù)同時(shí)執(zhí)行。
雖然很繞，但請(qǐng)看下表：
| 串行隊(duì)列 | 當(dāng)前線程，一個(gè)一個(gè)執(zhí)行 | 其他線程，一個(gè)一個(gè)執(zhí)行 |
| 并行隊(duì)列 | 當(dāng)前線程，一個(gè)一個(gè)執(zhí)行 | 開很多線程，一起執(zhí)行 |
創(chuàng)建隊(duì)列
-
主隊(duì)列：這是一個(gè)特殊的 串行隊(duì)列。什么是主隊(duì)列，大家都知道吧，它用于刷新 UI，任何需要刷新 UI 的工作都要在主隊(duì)列執(zhí)行，所以一般耗時(shí)的任務(wù)都要放到別的線程執(zhí)行。
//OBJECTIVE-Cdispatch_queue_t queue = ispatch_get_main_queue(); //SWIFT let queue = ispatch_get_main_queue() -
自己創(chuàng)建的隊(duì)列：凡是自己創(chuàng)建的隊(duì)列都是 串行隊(duì)列。 其中第一個(gè)參數(shù)是標(biāo)識(shí)符，用于 DEBUG 的時(shí)候標(biāo)識(shí)唯一的隊(duì)列，可以為空。大家可以看xcode的文檔查看參數(shù)意義。
更新：自己可以創(chuàng)建 串行隊(duì)列, 也可以創(chuàng)建 并行隊(duì)列。看下面的代碼（代碼已更新），它有兩個(gè)參數(shù)，第一個(gè)上面已經(jīng)說(shuō)了，第二個(gè)才是最重要的。
//OBJECTIVE-C//串行隊(duì)列dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", NULL); dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); //并行隊(duì)列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); //SWIFT //串行隊(duì)列 let queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", nil); let queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL) //并行隊(duì)列 let queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)
第二個(gè)參數(shù)用來(lái)表示創(chuàng)建的隊(duì)列是串行的還是并行的，傳入 DISPATCH_QUEUE_SERIAL 或 NULL 表示創(chuàng)建串行隊(duì)列。傳入 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示創(chuàng)建并行隊(duì)列。 -
全局并行隊(duì)列：這應(yīng)該是唯一一個(gè)并行隊(duì)列， 只要是并行任務(wù)一般都加入到這個(gè)隊(duì)列。這是系統(tǒng)提供的一個(gè)并發(fā)隊(duì)列。
//OBJECTIVE-Cdispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //SWIFT let queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)
創(chuàng)建任務(wù)
-
同步任務(wù)： 不會(huì)另開線程 改：會(huì)阻塞當(dāng)前線程 (SYNC)
OBJECTIVE-C
dispatch_sync(<#queue#>, ^{//code hereNSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); });SWIFT
dispatch_sync(<#queue#>, { () -> Void in//code hereprintln(NSThread.currentThread()) }) -
異步任務(wù)：會(huì)另開線程 改：不會(huì)阻塞當(dāng)前線程 (ASYNC)
OBJECTIVE-C
dispatch_async(<#queue#>, ^{//code hereNSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); });SWIFT
dispatch_async(<#queue#>, { () -> Void in//code hereprintln(NSThread.currentThread()) })
更新：
為了更好的理解同步和異步，和各種隊(duì)列的使用，下面看兩個(gè)示例：
示例一：
以下代碼在主線程調(diào)用，結(jié)果是什么？
答案：
只會(huì)打印第一句：之前 - <NSThread: 0x7fb3a9e16470>{number = 1, name = main} ，然后主線程就卡死了，你可以在界面上放一個(gè)按鈕，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)點(diǎn)不了了。
解釋：
同步任務(wù)會(huì)阻塞當(dāng)前線程，然后把 Block 中的任務(wù)放到指定的隊(duì)列中執(zhí)行，只有等到 Block 中的任務(wù)完成后才會(huì)讓當(dāng)前線程繼續(xù)往下運(yùn)行。
那么這里的步驟就是：打印完第一句后，dispatch_sync 立即阻塞當(dāng)前的主線程，然后把 Block 中的任務(wù)放到 main_queue 中，可是 main_queue 中的任務(wù)會(huì)被取出來(lái)放到主線程中執(zhí)行，但主線程這個(gè)時(shí)候已經(jīng)被阻塞了，所以 Block 中的任務(wù)就不能完成，它不完成，dispatch_sync 就會(huì)一直阻塞主線程，這就是死鎖現(xiàn)象。導(dǎo)致主線程一直卡死。
示例二：
以下代碼會(huì)產(chǎn)生什么結(jié)果？
答案：
2015-07-30 02:06:51.058 test[33329:8793087] 之前 - <NSThread: 0x7fe32050dbb0>{number = 1, name = main}
2015-07-30 02:06:51.059 test[33329:8793356] sync之前 - <NSThread: 0x7fe32062e9f0>{number = 2, name = (null)}
2015-07-30 02:06:51.059 test[33329:8793087] 之后 - <NSThread: 0x7fe32050dbb0>{number = 1, name = main}
很明顯 sync - %@ 和 sync之后 - %@ 沒(méi)有被打印出來(lái)！這是為什么呢？我們?cè)賮?lái)分析一下：
分析：
我們按執(zhí)行順序一步步來(lái)哦：
隊(duì)列組
隊(duì)列組可以將很多隊(duì)列添加到一個(gè)組里，這樣做的好處是，當(dāng)這個(gè)組里所有的任務(wù)都執(zhí)行完了，隊(duì)列組會(huì)通過(guò)一個(gè)方法通知我們。下面是使用方法，這是一個(gè)很實(shí)用的功能。
OBJECTIVE-C
//1.創(chuàng)建隊(duì)列組 dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); //2.創(chuàng)建隊(duì)列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //3.多次使用隊(duì)列組的方法執(zhí)行任務(wù), 只有異步方法 //3.1.執(zhí)行3次循環(huán) dispatch_group_async(group, queue, ^{ for (NSInteger i = 0; i < 3; i++) { NSLog(@"group-01 - %@", [NSThread currentThread]); } }); //3.2.主隊(duì)列執(zhí)行8次循環(huán) dispatch_group_async(group, dispatch_get_main_queue(), ^{ for (NSInteger i = 0; i < 8; i++) { NSLog(@"group-02 - %@", [NSThread currentThread]); } }); //3.3.執(zhí)行5次循環(huán) dispatch_group_async(group, queue, ^{ for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) { NSLog(@"group-03 - %@", [NSThread currentThread]); } }); //4.都完成后會(huì)自動(dòng)通知 dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"完成 - %@", [NSThread currentThread]); });SWIFT
//1.創(chuàng)建隊(duì)列組 let group = dispatch_group_create() //2.創(chuàng)建隊(duì)列 let queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0) //3.多次使用隊(duì)列組的方法執(zhí)行任務(wù), 只有異步方法 //3.1.執(zhí)行3次循環(huán) dispatch_group_async(group, queue) { () -> Void in for _ in 0..<3 { NSLog("group-01 - %@", NSThread.currentThread()) } } //3.2.主隊(duì)列執(zhí)行8次循環(huán) dispatch_group_async(group, dispatch_get_main_queue()) { () -> Void in for _ in 0..<8 { NSLog("group-02 - %@", NSThread.currentThread()) } } //3.3.執(zhí)行5次循環(huán) dispatch_group_async(group, queue) { () -> Void in for _ in 0..<5 { NSLog("group-03 - %@", NSThread.currentThread()) } } //4.都完成后會(huì)自動(dòng)通知 dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue()) { () -> Void in NSLog("完成 - %@", NSThread.currentThread()) }打印結(jié)果
2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319273] group-01 - <NSThread: 0x7f977272e8d0>{number = 2, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319273] group-01 - <NSThread: 0x7f977272e8d0>{number = 2, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319273] group-01 - <NSThread: 0x7f977272e8d0>{number = 2, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.279 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.279 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.279 test[12540:3319146] 完成 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
這些就是 GCD 的基本功能，但是它的能力遠(yuǎn)不止這些，等講完 NSOperation 后，我們?cè)賮?lái)看看它的一些其他方面用途。而且，只要你想象力夠豐富，你可以組合出更好的用法。
更新：關(guān)于GCD，還有兩個(gè)需要說(shuō)的：
-
func dispatch_barrier_async(_ queue: dispatch_queue_t, _ block: dispatch_block_t):
這個(gè)方法重點(diǎn)是你傳入的 queue，當(dāng)你傳入的 queue 是通過(guò) DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 參數(shù)自己創(chuàng)建的 queue 時(shí)，這個(gè)方法會(huì)阻塞這個(gè) queue（注意是阻塞 queue ，而不是阻塞當(dāng)前線程），一直等到這個(gè) queue 中排在它前面的任務(wù)都執(zhí)行完成后才會(huì)開始執(zhí)行自己，自己執(zhí)行完畢后，再會(huì)取消阻塞，使這個(gè) queue 中排在它后面的任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行。
如果你傳入的是其他的 queue, 那么它就和 dispatch_async 一樣了。 -
func dispatch_barrier_sync(_ queue: dispatch_queue_t, _ block: dispatch_block_t):
這個(gè)方法的使用和上一個(gè)一樣，傳入 自定義的并發(fā)隊(duì)列（DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT），它和上一個(gè)方法一樣的阻塞 queue，不同的是 這個(gè)方法還會(huì) 阻塞當(dāng)前線程。
如果你傳入的是其他的 queue, 那么它就和 dispatch_sync 一樣了。
NSOperation和NSOperationQueue
NSOperation 是蘋果公司對(duì) GCD 的封裝，完全面向?qū)ο?#xff0c;所以使用起來(lái)更好理解。 大家可以看到 NSOperation 和 NSOperationQueue 分別對(duì)應(yīng) GCD 的 任務(wù) 和 隊(duì)列 。操作步驟也很好理解：
然后系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)在執(zhí)行任務(wù)。至于同步還是異步、串行還是并行請(qǐng)繼續(xù)往下看：
添加任務(wù)
值得說(shuō)明的是，NSOperation 只是一個(gè)抽象類，所以不能封裝任務(wù)。但它有 2 個(gè)子類用于封裝任務(wù)。分別是：NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation 。創(chuàng)建一個(gè) Operation 后，需要調(diào)用 start 方法來(lái)啟動(dòng)任務(wù)，它會(huì) 默認(rèn)在當(dāng)前隊(duì)列同步執(zhí)行。當(dāng)然你也可以在中途取消一個(gè)任務(wù)，只需要調(diào)用其 cancel 方法即可。
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NSInvocationOperation : 需要傳入一個(gè)方法名。
OBJECTIVE-C
//1.創(chuàng)建NSInvocationOperation對(duì)象NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil]; //2.開始執(zhí)行 [operation start];SWIFT
在 Swift 構(gòu)建的和諧社會(huì)里，是容不下 NSInvocationOperation 這種不是類型安全的敗類的。蘋果如是說(shuō)。這里有相關(guān)解釋
-
NSBlockOperation
OBJECTIVE-C
//1.創(chuàng)建NSBlockOperation對(duì)象NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); }]; //2.開始任務(wù) [operation start];SWIFT
//1.創(chuàng)建NSBlockOperation對(duì)象let operation = NSBlockOperation { () -> Void in println(NSThread.currentThread()) } //2.開始任務(wù) operation.start()之前說(shuō)過(guò)這樣的任務(wù)，默認(rèn)會(huì)在當(dāng)前線程執(zhí)行。但是 NSBlockOperation 還有一個(gè)方法：addExecutionBlock: ，通過(guò)這個(gè)方法可以給 Operation 添加多個(gè)執(zhí)行 Block。這樣 Operation 中的任務(wù) 會(huì)并發(fā)執(zhí)行，它會(huì) 在主線程和其它的多個(gè)線程 執(zhí)行這些任務(wù)，注意下面的打印結(jié)果：
OBJECTIVE-C
//1.創(chuàng)建NSBlockOperation對(duì)象NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); }]; //添加多個(gè)Block for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) { [operation addExecutionBlock:^{ NSLog(@"第%ld次：%@", i, [NSThread currentThread]); }]; } //2.開始任務(wù) [operation start];SWIFT
//1.創(chuàng)建NSBlockOperation對(duì)象let operation = NSBlockOperation { () -> Void in NSLog("%@", NSThread.currentThread()) } //2.添加多個(gè)Block for i in 0..<5 { operation.addExecutionBlock { () -> Void in NSLog("第%ld次 - %@", i, NSThread.currentThread()) } } //2.開始任務(wù) operation.start()打印輸出
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095467] 第2次 - <NSThread: 0x7ff5c9701910>{number = 1, name = main}
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095666] 第1次 - <NSThread: 0x7ff5c972caf0>{number = 4, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095665] <NSThread: 0x7ff5c961b610>{number = 3, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095662] 第0次 - <NSThread: 0x7ff5c948d310>{number = 2, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.586 test[17527:4095666] 第3次 - <NSThread: 0x7ff5c972caf0>{number = 4, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.586 test[17527:4095467] 第4次 - <NSThread: 0x7ff5c9701910>{number = 1, name = main}
?
NOTE：addExecutionBlock 方法必須在 start() 方法之前執(zhí)行，否則就會(huì)報(bào)錯(cuò)：
‘*** -[NSBlockOperation addExecutionBlock:]: blocks cannot be added after the operation has started executing or finished'
?
NOTE：大家可能發(fā)現(xiàn)了一個(gè)問(wèn)題，為什么我在 Swift 里打印輸出使用 NSLog() 而不是 println() 呢？原因是使用 print() / println() 輸出的話，它會(huì)簡(jiǎn)單地使用 流（stream） 的概念，學(xué)過(guò) C++ 的都知道。它會(huì)把需要輸出的每個(gè)字符一個(gè)一個(gè)的輸出到控制臺(tái)。普通使用并沒(méi)有問(wèn)題，可是當(dāng)多線程同步輸出的時(shí)候問(wèn)題就來(lái)了，由于很多 println() 同時(shí)打印，就會(huì)導(dǎo)致控制臺(tái)上的字符混亂的堆在一起，而NSLog() 就沒(méi)有這個(gè)問(wèn)題。到底是什么樣子的呢？你可以把上面 NSLog() 改為 println() ，然后一試便知。 更多 NSLog() 與 println() 的區(qū)別看這里
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自定義Operation
除了上面的兩種 Operation 以外，我們還可以自定義 Operation。自定義 Operation 需要繼承 NSOperation 類，并實(shí)現(xiàn)其 main() 方法，因?yàn)樵谡{(diào)用 start() 方法的時(shí)候，內(nèi)部會(huì)調(diào)用 main() 方法完成相關(guān)邏輯。所以如果以上的兩個(gè)類無(wú)法滿足你的欲望的時(shí)候，你就需要自定義了。你想要實(shí)現(xiàn)什么功能都可以寫在里面。除此之外，你還需要實(shí)現(xiàn) cancel() 在內(nèi)的各種方法。所以這個(gè)功能提供給高級(jí)玩家，我在這里就不說(shuō)了，等我需要用到時(shí)在研究它，到時(shí)候可能會(huì)再做更新。
創(chuàng)建隊(duì)列
看過(guò)上面的內(nèi)容就知道，我們可以調(diào)用一個(gè) NSOperation 對(duì)象的 start() 方法來(lái)啟動(dòng)這個(gè)任務(wù)，但是這樣做他們默認(rèn)是 同步執(zhí)行 的。就算是 addExecutionBlock 方法，也會(huì)在 當(dāng)前線程和其他線程 中執(zhí)行，也就是說(shuō)還是會(huì)占用當(dāng)前線程。這是就要用到隊(duì)列 NSOperationQueue 了。而且，按類型來(lái)說(shuō)的話一共有兩種類型：主隊(duì)列、其他隊(duì)列。只要添加到隊(duì)列，會(huì)自動(dòng)調(diào)用任務(wù)的 start() 方法
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主隊(duì)列
細(xì)心的同學(xué)就會(huì)發(fā)現(xiàn)，每套多線程方案都會(huì)有一個(gè)主線程（當(dāng)然啦，說(shuō)的是iOS中，像 pthread 這種多系統(tǒng)的方案并沒(méi)有，因?yàn)?UI線程 理論需要每種操作系統(tǒng)自己定制）。這是一個(gè)特殊的線程，必須串行。所以添加到主隊(duì)列的任務(wù)都會(huì)一個(gè)接一個(gè)地排著隊(duì)在主線程處理。
//OBJECTIVE-C NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];//SWIFT let queue = NSOperationQueue.mainQueue()
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其他隊(duì)列
因?yàn)橹麝?duì)列比較特殊，所以會(huì)單獨(dú)有一個(gè)類方法來(lái)獲得主隊(duì)列。那么通過(guò)初始化產(chǎn)生的隊(duì)列就是其他隊(duì)列了，因?yàn)橹挥羞@兩種隊(duì)列，除了主隊(duì)列，其他隊(duì)列就不需要名字了。
注意：其他隊(duì)列的任務(wù)會(huì)在其他線程并行執(zhí)行。
OBJECTIVE-C
//1.創(chuàng)建一個(gè)其他隊(duì)列 NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];//2.創(chuàng)建NSBlockOperation對(duì)象 NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); }]; //3.添加多個(gè)Block for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) { [operation addExecutionBlock:^{ NSLog(@"第%ld次：%@", i, [NSThread currentThread]); }]; } //4.隊(duì)列添加任務(wù) [queue addOperation:operation];SWIFT
//1.創(chuàng)建其他隊(duì)列 let queue = NSOperationQueue()//2.創(chuàng)建NSBlockOperation對(duì)象 let operation = NSBlockOperation { () -> Void in NSLog("%@", NSThread.currentThread()) } //3.添加多個(gè)Block for i in 0..<5 { operation.addExecutionBlock { () -> Void in NSLog("第%ld次 - %@", i, NSThread.currentThread()) } } //4.隊(duì)列添加任務(wù) queue.addOperation(operation)打印輸出
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443534] <NSThread: 0x7fd022c3ac10>{number = 5, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443536] 第2次 - <NSThread: 0x7fd022e36d50>{number = 2, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443535] 第0次 - <NSThread: 0x7fd022f237f0>{number = 4, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443533] 第1次 - <NSThread: 0x7fd022d372b0>{number = 3, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443534] 第3次 - <NSThread: 0x7fd022c3ac10>{number = 5, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443536] 第4次 - <NSThread: 0x7fd022e36d50>{number = 2, name = (null)}
OK, 這時(shí)應(yīng)該發(fā)問(wèn)了，大家將 NSOperationQueue 與 GCD的隊(duì)列 相比較就會(huì)發(fā)現(xiàn)，這里沒(méi)有串行隊(duì)列，那如果我想要10個(gè)任務(wù)在其他線程串行的執(zhí)行怎么辦？
這就是蘋果封裝的妙處，你不用管串行、并行、同步、異步這些名詞。NSOperationQueue 有一個(gè)參數(shù) maxConcurrentOperationCount 最大并發(fā)數(shù)，用來(lái)設(shè)置最多可以讓多少個(gè)任務(wù)同時(shí)執(zhí)行。當(dāng)你把它設(shè)置為 1 的時(shí)候，他不就是串行了嘛！
NSOperationQueue 還有一個(gè)添加任務(wù)的方法，- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block; ，這是不是和 GCD 差不多？這樣就可以添加一個(gè)任務(wù)到隊(duì)列中了，十分方便。
NSOperation 有一個(gè)非常實(shí)用的功能，那就是添加依賴。比如有 3 個(gè)任務(wù)：A: 從服務(wù)器上下載一張圖片，B：給這張圖片加個(gè)水印，C：把圖片返回給服務(wù)器。這時(shí)就可以用到依賴了:
OBJECTIVE-C
//1.任務(wù)一：下載圖片 NSBlockOperation *operation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{NSLog(@"下載圖片 - %@", [NSThread currentThread]); [NSThread sleepForTimeInterval:1.0]; }]; //2.任務(wù)二：打水印 NSBlockOperation *operation2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"打水印 - %@", [NSThread currentThread]); [NSThread sleepForTimeInterval:1.0]; }]; //3.任務(wù)三：上傳圖片 NSBlockOperation *operation3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{ NSLog(@"上傳圖片 - %@", [NSThread currentThread]); [NSThread sleepForTimeInterval:1.0]; }]; //4.設(shè)置依賴 [operation2 addDependency:operation1]; //任務(wù)二依賴任務(wù)一 [operation3 addDependency:operation2]; //任務(wù)三依賴任務(wù)二 //5.創(chuàng)建隊(duì)列并加入任務(wù) NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; [queue addOperations:@[operation3, operation2, operation1] waitUntilFinished:NO];SWIFT
//1.任務(wù)一：下載圖片 let operation1 = NSBlockOperation { () -> Void in NSLog("下載圖片 - %@", NSThread.currentThread()) NSThread.sleepForTimeInterval(1.0) } //2.任務(wù)二：打水印 let operation2 = NSBlockOperation { () -> Void in NSLog("打水印 - %@", NSThread.currentThread()) NSThread.sleepForTimeInterval(1.0) } //3.任務(wù)三：上傳圖片 let operation3 = NSBlockOperation { () -> Void in NSLog("上傳圖片 - %@", NSThread.currentThread()) NSThread.sleepForTimeInterval(1.0) } //4.設(shè)置依賴 operation2.addDependency(operation1) //任務(wù)二依賴任務(wù)一 operation3.addDependency(operation2) //任務(wù)三依賴任務(wù)二 //5.創(chuàng)建隊(duì)列并加入任務(wù) let queue = NSOperationQueue() queue.addOperations([operation3, operation2, operation1], waitUntilFinished: false)打印結(jié)果
2015-07-28 21:24:28.622 test[19392:4637517] 下載圖片 - <NSThread: 0x7fc10ad4d970>{number = 2, name = (null)}
2015-07-28 21:24:29.622 test[19392:4637515] 打水印 - <NSThread: 0x7fc10af20ef0>{number = 3, name = (null)}
2015-07-28 21:24:30.627 test[19392:4637515] 上傳圖片 - <NSThread: 0x7fc10af20ef0>{number = 3, name = (null)}
- 注意：不能添加相互依賴，會(huì)死鎖，比如 A依賴B，B依賴A。
- 可以使用 removeDependency 來(lái)解除依賴關(guān)系。
- 可以在不同的隊(duì)列之間依賴，反正就是這個(gè)依賴是添加到任務(wù)身上的，和隊(duì)列沒(méi)關(guān)系。
其他方法
以上就是一些主要方法, 下面還有一些常用方法需要大家注意：
-
NSOperation
BOOL executing; //判斷任務(wù)是否正在執(zhí)行
BOOL finished; //判斷任務(wù)是否完成
void (^completionBlock)(void); //用來(lái)設(shè)置完成后需要執(zhí)行的操作
- (void)cancel; //取消任務(wù)
- (void)waitUntilFinished; //阻塞當(dāng)前線程直到此任務(wù)執(zhí)行完畢
-
NSOperationQueue
NSUInteger operationCount; //獲取隊(duì)列的任務(wù)數(shù)
- (void)cancelAllOperations; //取消隊(duì)列中所有的任務(wù)
- (void)waitUntilAllOperationsAreFinished; //阻塞當(dāng)前線程直到此隊(duì)列中的所有任務(wù)執(zhí)行完畢
[queue setSuspended:YES]; // 暫停queue
[queue setSuspended:NO]; // 繼續(xù)queue
好啦，到這里差不多就講完了。當(dāng)然，我講的并不完整，可能有一些知識(shí)我并沒(méi)有講到，但作為常用方法，這些已經(jīng)足夠了。不過(guò)我在這里只是告訴你了一些方法的功能，只是怎么把他們用到合適的地方，就需要多多實(shí)踐了。下面我會(huì)說(shuō)一些關(guān)于多線程的案例，是大家更加什么地了解。
其他用法
在這部分，我會(huì)說(shuō)一些和多線程知識(shí)相關(guān)的案例，可能有些很簡(jiǎn)單，大家早都知道的，不過(guò)因?yàn)檫@篇文章講的是多線程嘛，所以應(yīng)該盡可能的全面嘛。還有就是，我會(huì)盡可能的使用多種方法實(shí)現(xiàn)，讓大家看看其中的區(qū)別。
線程同步
所謂線程同步就是為了防止多個(gè)線程搶奪同一個(gè)資源造成的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，所采取的一種措施。當(dāng)然也有很多實(shí)現(xiàn)方法，請(qǐng)往下看：
-
互斥鎖 ：給需要同步的代碼塊加一個(gè)互斥鎖，就可以保證每次只有一個(gè)線程訪問(wèn)此代碼塊。
OBJECTIVE-C
@synchronized(self) {//需要執(zhí)行的代碼塊 }SWIFT
objc_sync_enter(self) //需要執(zhí)行的代碼塊 objc_sync_exit(self) -
同步執(zhí)行 ：我們可以使用多線程的知識(shí)，把多個(gè)線程都要執(zhí)行此段代碼添加到同一個(gè)串行隊(duì)列，這樣就實(shí)現(xiàn)了線程同步的概念。當(dāng)然這里可以使用 GCD 和 NSOperation 兩種方案，我都寫出來(lái)。
OBJECTIVE-C
SWIFT
這里的 swift 代碼，我就不寫了，因?yàn)槊烤涠家粯?#xff0c;只是語(yǔ)法不同而已，照著 OC 的代碼就能寫出 Swift 的。這篇文章已經(jīng)老長(zhǎng)老長(zhǎng)了，我就不浪費(fèi)篇幅了，又不是高中寫作文。
延遲執(zhí)行
所謂延遲執(zhí)行就是延時(shí)一段時(shí)間再執(zhí)行某段代碼。下面說(shuō)一些常用方法。
-
perform
OBJECTIVE-C
// 3秒后自動(dòng)調(diào)用self的run:方法，并且傳遞參數(shù)：@"abc"[self performSelector:@selector(run:) withObject:@"abc" afterDelay:3];SWIFT
之前就已經(jīng)說(shuō)過(guò)，Swift 里去掉了這個(gè)方法。 -
GCD
可以使用 GCD 中的 dispatch_after 方法，OC 和 Swift 都可以使用，這里只寫 OC 的，Swift 的是一樣的。
OBJECTIVE-C
// 創(chuàng)建隊(duì)列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 設(shè)置延時(shí)，單位秒 double delay = 3; dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delay * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{ // 3秒后需要執(zhí)行的任務(wù) }); -
NSTimer
NSTimer 是iOS中的一個(gè)計(jì)時(shí)器類，除了延遲執(zhí)行還有很多用法，不過(guò)這里直說(shuō)延遲執(zhí)行的用法。同樣只寫 OC 版的，Swift 也是相同的。
OBJECTIVE-C
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3.0 target:self selector:@selector(run:) userInfo:@"abc" repeats:NO];
單例模式
至于什么是單例模式，我也不多說(shuō)，我只說(shuō)說(shuō)一般怎么實(shí)現(xiàn)。在 Objective-C 中，實(shí)現(xiàn)單例的方法已經(jīng)很具體了，雖然有別的方法，但是一般都是用一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的方法了，下面來(lái)看看。
OBJECTIVE-C
@interface Tool : NSObject <NSCopying> + (instancetype)sharedTool; @end @implementation Tool static id _instance; + (instancetype)sharedTool { static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ _instance = [[Tool alloc] init]; }); return _instance; } @end這里之所以將單例模式，是因?yàn)槠渲杏玫搅?GCD 的 dispatch_once 方法。下面看 Swift 中的單例模式，在Swift中單例模式非常簡(jiǎn)單！想知道怎么從 OC 那么復(fù)雜的方法變成下面的寫法的，請(qǐng)看這里
SWIFT
class Tool: NSObject { static let sharedTool = Tool() // 私有化構(gòu)造方法，阻止其他對(duì)象使用這個(gè)類的默認(rèn)的'()'構(gòu)造方法 private override init() {} }從其他線程回到主線程的方法
我們都知道在其他線程操作完成后必須到主線程更新UI。所以，介紹完所有的多線程方案后，我們來(lái)看看有哪些方法可以回到主線程。
-
NSThread
//Objective-C [self performSelectorOnMainThread:@selector(run) withObject:nil waitUntilDone:NO]; //Swift //swift 取消了 performSelector 方法。 -
GCD
//Objective-C dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{}); //Swift dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), { () -> Void in }) -
NSOperationQueue
//Objective-C [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{}];//Swift NSOperationQueue.mainQueue().addOperationWithBlock { () -> Void in }
總結(jié)
好的吧，總算寫完了，純手敲6k多字，感動(dòng)死我了。花了兩天，時(shí)間跨度有點(diǎn)大，所以可能有些地方上段不接下段或者有的地方不完整，如果你看著比較費(fèi)力或者有什么地方有問(wèn)題，都可以在評(píng)論區(qū)告訴我，我會(huì)及時(shí)修改的。當(dāng)然啦，多線程的東西也不止這些，題目也就只是個(gè)題目，不要當(dāng)真。想要了解更多的東西，還得自己去網(wǎng)上挖掘相關(guān)資料。多看看官方文檔。實(shí)在是編不下去了，大家好好看~。對(duì)了，看我寫的這么賣力，不打賞的話得點(diǎn)個(gè)喜歡也是極好的。
更新：第一次放出來(lái)的時(shí)候，有很多地方有錯(cuò)誤，很感謝有朋友提出來(lái)了。如果你看到有錯(cuò)誤的地方，一定記得指出來(lái)，這樣對(duì)大家都有幫助。還有一點(diǎn)對(duì)初學(xué)者來(lái)說(shuō)，遇到不懂的方法，最好的辦法就是查看官方文檔，那里是最準(zhǔn)確的，就算有幾個(gè)單詞不認(rèn)識(shí)，查一下就好了，不會(huì)影響對(duì)整體的理解。
我看到有網(wǎng)站轉(zhuǎn)載了我的文章，但轉(zhuǎn)載的可能存在問(wèn)題，而我只能在簡(jiǎn)書上更新，所以如果要看 完整版本 還是到簡(jiǎn)書來(lái)看吧：這里是地址。
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總結(jié)
以上是生活随笔為你收集整理的iOS四种多线程（swift和oc）的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。
