多线程-NSThread

前言

在GCD和NSOperationQueue之前,iOS使用线程一般是用NSThread,而NSThread是对POSIX thread的封装。使用NSThread的一个最大的问题是:直接操纵线程,线程的生死完全交给开发者来控制。在大的工程中,模块间相互独立,如果线程数量持续增长,将会导致难以控制的问题。


先看一段API文档的描述
An NSThread object controls a thread of execution. Use this class when you want to have an Objective-C method run in its own thread of execution. Threads are especially useful when you need to perform a lengthy task, but don’t want it to block the execution of the rest of the application. In particular, you can use threads to avoid blocking the main thread of the application, which handles user interface and event-related actions. Threads can also be used to divide a large job into several smaller jobs, which can lead to performance increases on multi-core computers.

大概的意思是:一个NSThread对象管理一个线程的执行。
当你想要将一个Objective-C方法运行在它自己独立的线程中,可以使用这个类。当你想执行一个比较耗时(冗长)的操作而又不想阻塞程序其他部分的运行状态时,线程是特别有用的。尤其是你可以使用线程来避免阻塞主线程处理用户界面以及和事件相关的活动。线程可以将待处理任务分割成小任务以提高多核计算机的性能。当子线程的任务执行完之后,子线程会自动退出。默认执行[NSThread exit]方法。

优点: NSThread 比其他两个轻量级,使用简单
缺点: 需要自己管理线程的生命周期、线程同步、加锁、睡眠以及唤醒等。线程同步对数据的加锁会有一定的系统开销。

创建并启动
先创建线程类,再启动
# 创建
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:nil];
# 启动
[thread start];
创建并自动启动
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:nil];
使用NSObject
其实NSObject直接就加入了多线程的支持,允许对象的某个方法在后台运行。如:
[myObj performSelectorInBackground:@selector(doSomething) withObject:nil];

线程优先级

  • (double)threadPriority;
  • (BOOL)setThreadPriority:(double)p;

你创建的任何新线程都有一个与之关联的默认优先级。内核调度算法在决定该运
行哪个线程时,会把线程的优先级作为考量因素,较高优先级的线程会并不一定先运行只是比较低优先级的线程具有更多的运行机会。

其他方法

除了创建启动外,NSThread 还以很多方法,下面列举一些常见的方法。

//取消线程
#但是需要注意在主线程中仅仅能设置线程状态,并不能真正停止当前线程,如果要终止线程必须在线程中调用exist方法,这是一个静态方法,调用该方法可以退出当前线程。
- (void)cancel;
 //启动线程
- (void)start;
//当前线程不再使用时需要手动退出
+ (void)exit;

  NSThread *currentThread=[NSThread currentThread];
# 如果当前线程处于取消状态,则退出当前线程
if (currentThread.isCancelled) {
    NSLog(@"thread(%@) will be cancelled!",currentThread);
    [NSThread exit];//取消当前线程
}

//判断某个线程的状态的属性
@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing;
@property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished;
@property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled;

//设置和获取线程名字
-(void)setName:(NSString *)n;
-(NSString *)name;

//获取当前线程信息
+ (NSThread *)currentThread;

//获取主线程信息
+ (NSThread *)mainThread;

//使当前线程暂停一段时间,或者暂停到某个时刻
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)time;
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;

#它可以获取当前线程类,你就可以知道当前线程的各种属性,用于调试十分方便。下面来看看它的一些用法。
#通过NSThread的currentThread可以取得当前操作的线程,
#其中会记录线程名称name和编号number,需要注意主线程编号永远为1。
[NSThread currentThread],

#回到主线程中
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait modes:(nullable NSArray<NSString *> *)array;
#不同线程中传参、通信
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait NS_AVAILABLE(10_5, 2_0);   
#在后台执行一个操作,本质就是重新创建一个线程执行当前方法。
- (void)performSelectorInBackground:(SEL)aSelector...
一个用NSThread下载图片的例子
#pragma mark 多线程下载图片
-(void)loadImageWithMultiThread{
#创建多个线程用于填充图片
for (int i=0; i<ROW_COUNT*COLUMN_COUNT; ++i) {
//        [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(loadImage:) toTarget:self withObject:[NSNumber numberWithInt:i]];
    NSThread *thread=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(loadImage:) object:[NSNumber numberWithInt:i]];
    thread.name=[NSString stringWithFormat:@"myThread%i",i];//设置线程名称
    [thread start];
    }
 }

#pragma mark 加载图片
-(void)loadImage:(NSNumber *)index{
//    NSLog(@"%i",i);
//currentThread方法可以取得当前操作线程
NSLog(@"current thread:%@",[NSThread currentThread]);

int i=[index integerValue];

//    NSLog(@"%i",i);//未必按顺序输出

NSData *data= [self requestData:i];

KCImageData *imageData=[[KCImageData alloc]init];
imageData.index=i;
imageData.data=data;
[self performSelectorOnMainThread:@selector(updateImage:) withObject:imageData waitUntilDone:YES];
}

#pragma mark 请求图片数据
 -(NSData *)requestData:(int )index{
//对于多线程操作建议把线程操作放到@autoreleasepool中
@autoreleasepool {
    //对非最后一张图片加载线程休眠2秒
    if (index!=(ROW_COUNT*COLUMN_COUNT-1)) {
        #让不满足条件的线程都休眠。你就会看到最后一张图片总是第一个加载(除非网速特别差)。
        [NSThread sleepForTimeInterval:2.0];
    }
    NSURL *url=[NSURL URLWithString:_imageNames[index]];
    NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:url];

    return data;
}
}

#pragma mark 将图片显示到界面
-(void)updateImage:(NSData *)imageData{
  UIImage *image=[UIImage imageWithData:imageData];
  _imageView.image=image;
}
NSThread 的调试意义

首先要说明一下的是,类似[[NSThread currentThread] name] 这样获取到NSThread属性的操作只对 创建的NSThread类有效,对其他多线程(比如通过dispatch_queue_create 创建的线程)并不能获取到当前线程的名称。

我们在调试多线程的时 [NSThread currentThread] 可以获取到基本的线程信息,比如<NSThread: 0x60800006c900>{number = 1, name = main}|<NSThread: 0x6000000741c0>{number = 3, name = (null)} 主线程的 number永远是1,name永远是 main,其他线程的name一般都为 (null)

通过dispatch_queue_t asd = dispatch_queue_create("信息", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);创建的线程我们可以通过 const char *
dispatch_queue_get_label(dispatch_queue_t _Nullable queue);来获取到我们创建时起的名称

- (void)logThread :(dispatch_queue_t)t
{
NSLog(@"current thread:%@ %@",[NSThread currentThread],[NSString stringWithUTF8String:dispatch_queue_get_label(t)]);
// current thread:<NSThread: 0x6000000716c0>{number = 1, name = main} 信息
}

简单实现图片下载的效果
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
 {
     // 在子线程中调用download方法下载图片
         [self performSelectorInBackground:@selector(download) withObject:nil];
 }
 -(void)download
 {
         //1.根据URL下载图片
         //从网络中下载图片
         NSURL *urlstr=[NSURL URLWithString:@"fdsf"];
         //把图片转换为二进制的数据
         NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:urlstr];//这一行操作会比较耗时    
         //把数据转换成图片
         UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];
         //2.回到主线程中设置图片
        [self performSelectorOnMainThread:@selector(settingImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];
}

 //设置显示图片
-(void)settingImage:(UIImage *)image
{
        self.iconView.image=image;
}

异步和多线程并不是一个同等关系,异步是最终目的,多线程只是我们实现异步的一种手段。异步是当一个调用请求发送给被调用者,而调用者不用等待其结果的返回而可以做其它的事情。实现异步可以采用多线程技术或则交给另外的进程来处理。


本文参考文章
IOS多线程开发其实很简单

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