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iOS之多執行緒:執行緒的生命週期,NSThread、GCD、NSOperation的使用與總結

前言:

我負責努力,其餘交給運氣。

正文:

閒暇之餘,把執行緒的問題整理一下,感覺可能會有點長,所以先自分一下章節,我將會按照以下幾個小節來展開描述:

1.多執行緒的基本概念

2.執行緒的狀態與生命週期

3.多執行緒的對比:pthread、NSThread、GCD、NSOperation

4.NSThread的使用

5.GCD的理解與使用

6.NSOperation的理解與使用

一、多執行緒的基本概念
  • 程序:是計算機中的程式關於某資料集合上的一次執行活動,是系統進行資源分配和排程的基本單位,是作業系統結構的基礎。在當代面向執行緒設計的計算機結構中,程序是執行緒的容器。簡單來說,程序可以看成App執行的一個例項,一個程序可以擁有多個執行緒

    。執行緒與程序的一個主要區別是,同一程序內的多個執行緒會共享部分狀態,多個執行緒可以讀寫同一塊記憶體(一個程序無法直接訪問另一程序的記憶體)。

  • 執行緒:是作業系統能夠進行運算排程的最小單位。它被包含在程序之中,是程序中的實際運作單位。一條執行緒指的是程序中一個單一順序的控制流,一個程序中最少有一個執行緒,也可以有多個執行緒,每條執行緒可執行不同的任務。

  • 主執行緒:當一個程式啟動時,就有一個程序被作業系統建立,與此同時一個執行緒也立刻執行,該執行緒通常叫做程式的主執行緒,因為它是程式開始時就執行的,如果你需要再建立執行緒,那麼建立的執行緒就是這個主執行緒的子執行緒。主執行緒的重要性體現在兩方面:1.是產生其他子執行緒的執行緒;2.通常它必須最後完成執行比如執行各種關閉動作。

  • 多執行緒:在同一時刻,一個CPU只能處理1條執行緒,但CPU可以在多條執行緒之間快速的切換,只要切換的足夠快,就造成了多執行緒一同執行的假象。而我們運用多執行緒的目的在於,避免阻塞主執行緒;多執行緒是通過提高資源使用率來提高系統總體的效率。

  • 最後,做個形象的比喻:一個執行的App我們可以看做是奔跑的火車(一個程序),而一個火車最少要有一個火車頭(主執行緒,負責程式的執行,且一個程序至少包含一個執行緒),可以有多節車廂(多執行緒,每一節車廂可以看做是子執行緒,可執行不同的任務)。

二、執行緒的狀態與生命週期

如下圖所示,執行緒的生命週期是:新建、就緒、執行、阻塞、死亡:

執行緒狀態圖
  • 新建:例項化執行緒物件

  • 就緒:向執行緒物件傳送start訊息,執行緒物件被加入可排程執行緒池等待CPU排程。

  • 執行:CPU 負責排程可排程執行緒池中執行緒的執行。執行緒執行完成之前,狀態可能會在就緒和執行之間來回切換。就緒和執行之間的狀態變化由CPU負責,程式設計師不能干預。

  • 阻塞:當滿足某個預定條件時,可以使用休眠或鎖,阻塞執行緒執行。sleepForTimeInterval(休眠指定時長),sleepUntilDate(休眠到指定日期),@synchronized(self):(互斥鎖等各種鎖)。

  • 死亡:正常死亡,執行緒執行完畢。非正常死亡,當滿足某個條件後,線上程內部中止執行/在主執行緒中止執行緒物件(例如:exit和cancel)

  • [NSThread exit]:一旦強行終止執行緒,後續的所有程式碼都不會被執行。

  • [thread cancel]取消:並不會直接取消執行緒,只是給執行緒物件新增 isCancelled 標記。

三、多執行緒的對比:pthread、NSThread、GCD、NSOperation
執行緒對比圖

相比於pthread和NSThread,GCD和NSOperation更常用一些,所以著重說一下GCD和NSOperation:

GCD 和 NSOperation的區別主要表現在以下幾方面:

  1. GCD是一套 C 語言API,執行和操作簡單高效,因此NSOperation底層也通過GCD實現,這是他們之間最本質的區別.因此如果希望自定義任務,建議使用NSOperation;

  2. 依賴關係,NSOperation可以設定操作之間的依賴(可以跨佇列設定),GCD無法設定依賴關係,不過可以通過同步來實現這種效果;

  3. KVO(鍵值對觀察),NSOperation容易判斷操作當前的狀態(是否執行,是否取消等),對此GCD無法通過KVO進行判斷;

  4. 優先順序,NSOperation可以設定自身的優先順序,但是優先順序高的不一定先執行,GCD只能設定佇列的優先順序,如果要區分block任務的優先順序,需要很複雜的程式碼才能實現;

  5. 繼承,NSOperation是一個抽象類.實際開發中常用的是它的兩個子類:NSInvocationOperation和NSBlockOperation,同樣我們可以自定義NSOperation,GCD執行任務可以自由組裝,沒有繼承那麼高的程式碼複用度;

  6. 效率,直接使用GCD效率確實會更高效,NSOperation會多一點開銷,但是通過NSOperation可以獲得依賴,優先順序,繼承,鍵值對觀察這些優勢,相對於多的那麼一點開銷確實很划算,魚和熊掌不可得兼,取捨在於開發者自己;

  7. 可以隨時取消準備執行的任務(已經在執行的不能取消),GCD沒法停止已經加入queue 的 block(雖然也能實現,但是需要很複雜的程式碼)

基於GCD簡單高效,更強的執行能力,操作不太複雜的時候,優先選用GCD;而比較複雜的任務可以自己通過NSOperation實現.

四、NSThread的使用
4.1 NSThread的建立

NSThread有三種建立方式:

  • init 建立好之後需要start啟動
  • detachNewThreadSelector 建立好之後自動啟動
  • performSelectorInBackground 建立好之後直接啟動

直接上程式碼:

- (void)showNSThread{
    /** 方法一,需要start */
    NSThread* thread1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(doSomething1:) object:@"1"];
    [thread1 start];
     /** 方法二,建立好之後自動啟動 */
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(doSomething2:) toTarget:self withObject:@"2"];
    /** 方法三,隱式建立,直接啟動 */
    [self performSelectorInBackground:@selector(doSomething3:) withObject:@"3"];
}
- (void)doSomething1:(NSObject*)obj{
    NSLog(@"doSometing1 ---- obj = %@",obj);
}
- (void)doSomething2:(NSObject*)obj{
    NSLog(@"doSometing2 ---- obj = %@",obj);
}
- (void)doSomething3:(NSObject*)obj{
    NSLog(@"doSometing3 ---- obj = %@",obj);
}
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4.2 NSThread的一些屬性、例項方法、類方法**
  • 屬性:
/**
每個執行緒都維護了一個鍵-值的字典,它可以線上程裡面的任何地方被訪問。
可以使用該字典來儲存一些資訊,這些資訊在整個執行緒的執行過程中都保持不變。
比如,你可以使用它來儲存在你的整個執行緒過程中 Run loop 裡面多次迭代的狀態資訊。
NSThread例項可以使用一下方法:
NSMutableDictionary *dict = [thread threadDictionary]; 
*/
@property (readonly,retain) NSMutableDictionary *threadDictionary;

@property double threadPriority ; //優先順序

/**NSQualityOfService說明:
NSQualityOfServiceUserInteractive:最高優先順序,主要用於提供互動UI的操作,比如處理點選事件,繪製圖像到螢幕上
NSQualityOfServiceUserInitiated:次高優先順序,主要用於執行需要立即返回的任務
NSQualityOfServiceDefault:預設優先順序,當沒有設定優先順序的時候,執行緒預設優先順序
NSQualityOfServiceUtility:普通優先順序,主要用於不需要立即返回的任務
NSQualityOfServiceBackground:後臺優先順序,用於完全不緊急的任務
*/
@property NSQualityOfService qualityOfService; //執行緒優先順序

@property (nullable,copy) NSString *name;//執行緒名稱

@property NSUInteger stackSize ;//執行緒使用棧區大小,預設是512K

@property (readonly,getter=isExecuting) BOOL executing;//執行緒是否正在執行

@property (readonly,getter=isFinished) BOOL finished;//執行緒是否執行結束

@property (readonly,getter=isCancelled) BOOL cancelled;//執行緒是否可被取消

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  • 例項方法:
-(void)start; //啟動執行緒(init建立的執行緒,需start啟動,不自行執行)

-(BOOL)isMainThread; //是否為主執行緒

-(void)setName:(NSString *)n; //設定執行緒名稱

-(void)cancel ; //取消執行緒

-(void)main ; //執行緒的入口函式

-(void)isExecuting; //判斷執行緒是否正在執行

-(void)isFinished; //判斷執行緒是否已經結束

-(void)isCancelled; //判斷執行緒是否撤銷
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  • 類方法:
+(void)currentThread; //獲取當前執行緒

+(BOOL)isMultiThreaded; //當前程式碼執行所線上程是否是子執行緒

+(void)sleepUntilDate:(NSDate *)date; //當前程式碼所線上程睡到指定時間

+(void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti; //當前執行緒睡多長時間

+(void)exit; //退出當前執行緒

+(double)threadPriority; //設定當前執行緒優先順序
/**給當前執行緒設定優先順序,排程優先順序的取值範圍是0.0 ~ 1.0,
預設0.5,值越大,優先順序越高。*/
+(BOOL)setThreadPriority:(double)p; 
/**
執行緒的呼叫都會有函式的呼叫,函式的呼叫就會有棧返回地址的記錄,
在這裡返回的是函 數呼叫返回的虛擬地址,
說白了就是在該執行緒中函式呼叫的虛擬地址的陣列
*/
+(NSArray *)callStackReturnAddresses;

+(NSArray *)callStackSymbols; //同上面的方法一樣,只不過返回的是該執行緒呼叫函式的名字數字
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注:callStackReturnAddress和callStackSymbols這兩個函式可以同NSLog聯合使用來跟蹤執行緒的函式呼叫情況,是程式設計除錯的重要手段。

五、GCD的理解與使用

5.1 GCD的基本概念

  • 任務(block):任務就是將要線上程中執行的程式碼,將這段程式碼用block封裝好,然後將這個任務新增到指定的執行方式(同步執行和非同步執行),等待CPU從佇列中取出任務放到對應的執行緒中執行。

  • 同步(sync):一個接著一個,前一個沒有執行完,後面不能執行,不開執行緒。

  • 非同步(async):開啟多個新執行緒,任務同一時間可以一起執行。非同步是多執行緒的代名詞。

  • 佇列:裝載執行緒任務的隊形結構。(系統以先進先出的方式排程佇列中的任務執行)。在GCD中有兩種佇列:序列佇列和併發佇列。

  • 併發佇列:執行緒可以同時一起進行執行。實際上是CPU在多條執行緒之間快速的切換。(併發功能只有在非同步(dispatch_async)函式下才有效)

  • 序列佇列:執行緒只能依次有序的執行。

  • GCD總結:新增任務(執行緒中執行的操作block)且指定執行任務的方式(非同步dispatch_async,同步dispatch_sync),並將執行緒新增進佇列(自己建立或使用全域性併發佇列)。

5.2 佇列的建立方式
使用dispatch_queue_create來建立佇列物件,傳入兩個引數,第一個引數表示佇列的唯一識別符號,可為空。第二個引數用來表示序列佇列(DISPATCH_QUEUE_SERIAL或零)或併發佇列(DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)。

//序列佇列
dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("queue1",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

//並行佇列
dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("queue2",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
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GCD的佇列還有另外兩種:

  • 主佇列:dispatch_get_main_queue(),主佇列負責在主執行緒上排程任務,如果在主執行緒上已經有任務正在執行,主佇列會等到主執行緒空閒後再排程任務。通常是返回主執行緒更新UI的時候使用。
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,0),^{
      // 耗時操作放在這裡
      dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{
     // 回到主執行緒進行UI操作
      });
});
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  • 全域性併發佇列:dispatch_get_global_queue(0,0)全域性併發佇列是就是一個併發佇列,是為了讓我們更方便的使用多執行緒。
//全域性併發佇列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);
//全域性併發佇列的優先順序
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高優先順序
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 預設(中)優先順序
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低優先順序
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 後臺優先順序

//iOS8開始使用服務質量,現在獲取全域性併發佇列時,可以直接傳0
dispatch_get_global_queue(0,0);
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5.3 同步、非同步&任務

  • 同步(sync):使用dispatch_sync來表示
  • 非同步(async):使用dispatch_async來表示。
  • 任務:就是將要線上程中執行的程式碼,將這段程式碼用block封裝好。
    // 同步執行任務
    dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(0,^{
        // 任務放在這個block裡
        NSLog(@"我是同步執行的任務");
    });
    // 非同步執行任務
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,^{
        // 任務放在這個block裡
        NSLog(@"我是非同步執行的任務");
    });
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5.4 GCD的使用
由於有多種佇列(序列、併發、主佇列)和兩種執行方式(同步、非同步),所以他們之間有多種組合方式:串行同步、序列非同步、併發同步、併發非同步、主佇列同步、主佇列非同步。

  • 5.4.1 串行同步:執行完一個任務,再執行下一個任務。不開啟新執行緒。
/** 串行同步 */
- (void)serialSynchronization{
    // 序列佇列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    // 同步執行
    dispatch_sync(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"串行同步1,%@",[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"串行同步2,[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"主執行緒執行函式1");
    dispatch_sync(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"串行同步3,[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"主執行緒執行函式2");
}
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執行結果為順序執行,且沒有開闢新執行緒,都在主執行緒,阻塞了主執行緒,如圖:

串行同步執行結果
  • 5.4.2 序列非同步:開啟新執行緒,但因為任務是序列的,所以還是按順序執行任務。
 /** 序列非同步 */
- (void)serialAsynchronous {
    // 序列佇列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    // 非同步執行
    dispatch_async(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"序列非同步1,[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"序列非同步2,[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"主執行緒執行函式1");
    dispatch_async(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"序列非同步3,[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"主執行緒執行函式2");
}
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執行結果如下,因為是序列佇列,所以非同步執行緒按照順序執行;但是非同步開闢了新的子執行緒,所以沒有阻塞主執行緒:

序列非同步執行結果
  • 5.4.3 併發同步
/** 併發同步 */ 
- (void)concurrentSynchronization {
    // 併發佇列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    // 同步執行
    dispatch_sync(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"併發同步1,%@",^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"併發同步2,%@",^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"併發同步3,%@",[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"主執行緒執行函式2");
}
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執行結果如下,雖然我們選擇的併發佇列,但是因為是同步執行緒,所以任務依然是順序執行,沒有開闢新執行緒,依然在主執行緒上執行,且阻塞了主執行緒:

併發同步執行結果
  • 5.4.4 併發非同步
/** 併發非同步 */
- (void)concurrentAsynchronization {
    // 併發佇列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    // 非同步執行
    dispatch_async(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"併發非同步1,%@",^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"併發非同步2,%@",^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"併發非同步3,%@",[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"主執行緒執行函式2");
}
複製程式碼

執行結果如下,執行順序無序(併發)、開闢了多條子執行緒、沒有阻塞主執行緒:

併發非同步執行結果
  • 5.4.5 主佇列同步
/** 主佇列同步 */
- (void)syncMain {
    // 主佇列
    NSLog(@"主執行緒執行函式1");
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    dispatch_sync(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"主佇列同步1,%@",[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"主執行緒執行函式2");
    dispatch_sync(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"主佇列同步2,%@",[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"主執行緒執行函式3");
    dispatch_sync(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"主佇列同步3,%@",[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"主執行緒執行函式4");
}
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執行結果如下,xcode8之後,不會阻塞,會崩潰。不過話說回來,主佇列同步造成死鎖,我們都知道是因為相互等待,可是阻塞、等待的是誰呢?這裡要說的是:阻塞的是佇列,不是執行緒,我們可能會疑惑,為什麼其他串行同步不會死鎖:輸出block確實也在主執行緒執行,如果sync阻塞的是主執行緒,那按理這樣確實會死鎖,但實際上sync阻塞的是主佇列,而不是主執行緒。其他串行同步執行結果是,dispatch_sync執行在主佇列,而其block執行在queue佇列,雖然兩個佇列都是由主執行緒執行,由於dispatch_sync阻塞的只是主佇列,block在queue佇列由主執行緒執行完並返回,從而dispatch_sync返回,之後主佇列結束阻塞繼續執行下面任務. 此處queue佇列是執行在主執行緒的另一序列佇列(是不是很懵~~ 哈哈~~ 看下面模擬阻塞程式碼會清楚一些)。

我們自己模擬出主佇列阻塞可能更容易理解:

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue1",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);//可以把queue理解為主佇列
dispatch_sync(queue,^{//可以把這理解為主執行緒
    dispatch_sync(queue,^{//主執行緒中主佇列同步   
    });
});
複製程式碼

這樣就把序列佇列queue阻塞了.

主佇列同步執行結果
  • 5.4.6 主佇列非同步
/** 主佇列非同步 */
- (void)asyncMain {
    // 主佇列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    dispatch_async(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"主佇列非同步1,%@",^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"主佇列非同步2,%@",^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"主佇列非同步3,%@",[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"主執行緒執行函式2");
}
複製程式碼

執行結果如下,在主執行緒中任務按順序執行,但並沒有阻塞主執行緒:

主佇列非同步

我們通過上面六種組合,可以看到,同步不論序列還是併發,都沒有開闢新執行緒,執行在主執行緒上,且都是順序執行,所以並沒有併發效果。非同步不論序列還是併發,都開啟了新執行緒(子執行緒),但是可見的是,多條非同步序列,只開闢了一個子執行緒,多條非同步併發,開啟了多條子執行緒。主佇列非同步,並沒有開啟子執行緒,且為有序序列執行,但並沒有阻塞主執行緒。

  • 5.4.7 GCD執行緒間的通訊
    開發中需要在主執行緒上進行UI的相關操作,通常會把一些耗時的操作放在其他執行緒,比如說圖片檔案下載等耗時操作。當完成了耗時操作之後,需要回到主執行緒進行UI的處理,這裡就用到了執行緒之間的通訊。
- (IBAction)communicationBetweenThread:(id)sender {
    // 非同步
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,^{
        // 耗時操作放在這裡,例如下載圖片。(運用執行緒休眠兩秒來模擬耗時操作)
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        NSString *picURLStr = @"https://123.jpg";
        NSURL *picURL = [NSURL URLWithString:picURLStr];
        NSData *picData = [NSData dataWithContentsOfURL:picURL];
        UIImage *image = [UIImage imageWithData:picData];
        // 回到主執行緒處理UI
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{
            // 在主執行緒上新增圖片
            self.imageView.image = image;
        });
    });
}
複製程式碼
  • 5.4.8 GCD柵欄
    當任務需要非同步進行,但是這些任務需要分成兩組來執行,第一組完成之後才能進行第二組的操作。這時候就用了到GCD的柵欄方法dispatch_barrier_async和dispatch_barrier_sync詳情可查閱官方文件。他們的不同之處在於:

dispatch_barrier_sync 將自己的任務插入到佇列的時候,需要等待自己的任務結束之後才會繼續插入被寫在它後面的任務,然後執行它們。

dispatch_barrier_async 將自己的任務插入到佇列之後,不會等待自己的任務結束,它會繼續把後面的任務插入到佇列,然後等待自己的任務結束後才執行後面任務。

實際上類似於同步非同步,下面以dispatch_barrier_async為例:

- (void)barrierGCD {
    // 併發佇列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test",^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"柵欄:併發非同步1,%@",^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"柵欄:併發非同步2,%@",[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
    dispatch_barrier_async(queue,^{
        NSLog(@"------------barrier------------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue,^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"柵欄:併發非同步3,%@",^{
        for(inti =0; i <3; i++) {
            NSLog(@"柵欄:併發非同步4,%@",[NSThreadcurrentThread]);
        }
    });
}
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執行結果如下,開啟了多條執行緒,所有任務都是併發非同步進行。但是第一組完成之後,才會進行第二組的操作

柵欄執行結果

需要注意的是:
dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue,dispatch_block_t block),柵欄函式中傳入的引數佇列必須是由 dispatch_queue_create 方法建立的佇列,否則,與dispatch_async無異,起不到“柵欄”的作用了,對於dispatch_barrier_sync也是同理。

  • 5.4.9 GCD佇列組
    平時在進行多執行緒處理任務時,有時候希望多個任務之間存在著一種聯絡,希望在所有的任務執行完後做一些總結性處理。那麼就可以將多個任務放在一個任務組中進行統一管理。dispatch提供了相應的API供我們完成這一需求。

(1)dispatch_group_t相關屬性介紹:

1.dispatch_group_async(group,queue,block);
將block任務新增到queue佇列,並被group組管理

2.dispatch_group_enter(group);
宣告dispatch_group_enter(group)下面的任務由group組管理,group組的任務數+1

3.dispatch_group_leave(group);
相應的任務執行完成,group組的任務數-1

4.dispatch_group_create();
建立一個group組

5.dispatch_group_wait(group1,DISPATCH_TIME_FOREVER);
當前執行緒暫停,等待dispatch_group_wait(group1,DISPATCH_TIME_FOREVER)上面的任務執行完成後,執行緒才繼續執行。

6.dispatch_group_notify(group1,queue1,block);
監聽group組中任務的完成狀態,當所有的任務都執行完成後,觸發block塊,執行總結性處理。
複製程式碼

(2)常見用法的區別
在使用group組處理任務時,常見的有兩種組合。

其一:

dispatch_group_async(group,block);

dispatch_group_notify(group1,block);
複製程式碼

在這種組合下,根據任務是同步、非同步又分為兩種,這兩種組合的執行程式碼與執行結果如下:

同步任務時:

- (void)groupSync{
    dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("queue1",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_group_t group1 = dispatch_group_create();
    dispatch_group_async(group1,^{
        dispatch_sync(queue1,^{
            for(NSInteger i =0; i<3; i++) {
                NSLog(@"同步任務1-:%ld",(long)i);
            }
        });
    });
    dispatch_group_async(group1,^{
            for(NSInteger i =0; i<3; i++) {
                sleep(1);
                NSLog(@"同步任務2-:%ld",(long)i);
            }
        });
    });
    //等待上面的任務全部完成後,會收到通知執行block中的程式碼 (不會阻塞執行緒)
    dispatch_group_notify(group1,^{
        NSLog(@"全部任務執行完成");
    });
}
複製程式碼
group-同步

非同步任務時:

- (void)groupAsync{
    dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("queue1",^{
        dispatch_async(queue1,^{
            for(NSInteger i =0; i<3; i++) {
                sleep(1);
                NSLog(@"非同步任務1,%ld",^{
            for(NSInteger i =0; i<3; i++) {
                sleep(1);
                NSLog(@"非同步任務2,^{
        NSLog(@"全部任務執行完成");
    });
}
複製程式碼
group-非同步

結論:dispatch_group_async(group,block) 和 dispatch_group_notify(group1,block) 組合在執行同步任務時正常,在執行非同步任務時不正常。

其二:

dispatch_group_enter(group);

dispatch_group_leave(group);

dispatch_group_notify(group1,block);
複製程式碼

同樣的在這種組合下,根據任務是同步、非同步也分為兩種,這兩種組合的執行程式碼與執行結果如下:

同步任務時:

- (void)groupSyncEnter {
    dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("queue2",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_group_t group2 = dispatch_group_create();
    dispatch_group_enter(group2);
    dispatch_sync(queue2,^{
        for(NSInteger i =0; i<3; i++) {
            NSLog(@"同步任務1,(long)i);
        }
        dispatch_group_leave(group2);
    });
    dispatch_group_enter(group2);
    dispatch_sync(queue2,^{
        for(NSInteger i =0; i<3; i++) {
            NSLog(@"同步任務2,(long)i);
        }
        dispatch_group_leave(group2);
    });
    //等待上面的任務全部完成後,會收到通知執行block中的程式碼 (不會阻塞執行緒)
    dispatch_group_notify(group2,queue2,^{
        NSLog(@"全部任務執行完成");
    });
}
複製程式碼
group-同步

非同步任務時:

- (void)groupAsyncEnter{
    dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("queue2",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_group_t group2 = dispatch_group_create();
    dispatch_group_enter(group2);
    dispatch_async(queue2,^{
        for(NSInteger i =0; i<3; i++) {
            NSLog(@"非同步任務1,(long)i);
        }
        dispatch_group_leave(group2);
    });
    dispatch_group_enter(group2);
    dispatch_async(queue2,^{
        for(NSInteger i =0; i<3; i++) {
            NSLog(@"非同步任務2,^{
        NSLog(@"全部任務執行完成");
    });
}
複製程式碼
group-非同步

結論:dispatch_group_enter(group)、dispatch_group_leave(group) 和dispatch_group_notify(group,block) 組合在執行同步任務時正常,在執行非同步任務時正常。

  • 5.5 GCD一些常用API
    除了以上說道的api之外,還有一些常用CGD的api:
/**兩個作用:
第一,變更佇列的執行優先順序;
第二,目標佇列可以成為原佇列的執行階層。*/
dispatch_set_target_queue 

 /**想在指定時間後執行處理的情況,可使用dispatch_after函式來實現。
需要注意的是,dispatch_after函式並不是在指定時間後執行處理,
而只是在指定時間追加處理到Dispatch Queue。*/
dispatch_after

dispatch_apply//第一個引數為重複次數,第二個引數為追加物件的Dispatch,第三個引數為追加的處理
dispatch_apply(10,^(size_t index) {
    NSLog(@"%zu",index);
});

dispatch_suspend(queue)//函式掛起指定的Dispatch Queue

dispatch_resume(queue)//函式恢復指定的Dispatch Queue
 
dispatch_once//函式是保證在應用程式執行中只執行一次指定處理的API
複製程式碼
  • 5.6 GCD終止執行緒
    如果還未執行的子執行緒可以用dispatch_block_cancel來取消(需要注意必須用dispatch_block_create建立dispatch_block_t)
- (void)stopSync{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_block_t block1 = dispatch_block_create(0,^{
        NSLog(@"block1 begin");
        [NSThread sleepForTimeInterval:3];
        NSLog(@"block1 end");
    });

    dispatch_block_t block2 = dispatch_block_create(0,^{
        NSLog(@"block2 ");
    });
    dispatch_async(queue,block1);
    dispatch_async(queue,block2);
    //取消執行block2
    dispatch_block_cancel(block2);
}
複製程式碼

執行結果如下:

image

但是,如果執行中的執行緒,我們該怎麼讓其退出呢?方法如下:

- (void)stopAsync {
    __block BOOL isFinish =NO;
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,^{
        for(long i=0; i<10000; i++) {
            NSLog(@"正在執行第 %ld 次",i);
            sleep(1);
            if(isFinish ==YES) {
                NSLog(@"已經終止了");
                return;
            }
        };
    });
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,(int64_t)(10 * NSEC_PER_SEC)),dispatch_get_main_queue(),^{
        NSLog(@"我要停止啦");
        isFinish =YES;
    });
}
複製程式碼

執行結果:

image

方法很簡單,執行緒外設定__block變數,配合執行緒中return結束。

六、NSOperation的理解與使用

6.1 NSOperation,NSOperationQueue 簡介

NSOperation需要配合NSOperationQueue來實現多執行緒;NSOperation,NSOperationQueue 是蘋果提供給我們的一套多執行緒解決方案,是基於 GCD 更高一層的封裝,完全面向物件。但是比 GCD 更簡單易用,程式碼可讀性更高。

既然是基於 GCD 的更高一層的封裝。那麼,GCD 的一些概念同樣適用於 NSOperation,NSOperationQueue。在 NSOperation,NSOperationQueue 中也有類似於任務(操作)和佇列(操作佇列)的概念。

  • 操作(Operation)
    • 執行操作的意思,即線上程中執行的那段程式碼。在 GCD 中是放在 block 中的。在 NSOperation 中,我們使用 NSOperation 子類NSInvocationOperation,NSBlockOperation,或者時自定義子類來封裝操作。
  • 操作佇列(Operation Queue)
    • 這裡的佇列指操作佇列,即用來存放操作的佇列。不同於 GCD中的排程佇列 FIFO(先進先出)的原則。NSOperationQueue 對於新增到佇列中的操作,首先進入準備就緒的狀態(就緒狀態取決於操作之間的依賴關係),然後進入就緒狀態的操作的開始執行順序(非結束執行順序),由操作之間相對的優先順序決定(優先順序是操作物件自身的屬性);
    • 操作佇列通過設定最大併發運算元(maxConcurrentOperationCount)來控制併發,序列;
    • NSOperationQueue 為我們提供了兩種不同型別的佇列:主佇列和自定義佇列。主佇列執行在主執行緒之上,而自定義佇列在後臺執行。

NSOperation實現多執行緒的步驟如下:

  1. 建立操作:先將要執行的操作封裝到一個 NSOperation 物件中
  2. 建立佇列:建立 NSOperationQueue 物件。
  3. 將操作加入到佇列中:將 NSOpeartion 物件新增到 NSOperationQueue 物件中。

需要注意的是,NSOperation是個抽象類,實際運用時中需要使用它的子類,有三種方式:

  1. 使用子類NSInvocationOperation
  2. 使用子類NSBlockOperation
  3. 定義繼承自NSOperation的子類,通過實現內部相應的方法來封裝任務。
6.2 NSOperation的三種建立方式
6.2.1 使用NSInvocationOperation建立
//NSInvocationOperation使用
- (void)useNSInvocationOperation{
    //建立NSInvocationOperation並關聯方法
    NSInvocationOperation* opratin = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(invocationOperationAction) object:nil];
    //執行操作
    [opratin start];
}
- (void)invocationOperationAction{
    NSLog(@"NSInvocationOperation任務,沒有加入佇列==%@",[NSThread currentThread]);
}
複製程式碼

執行結果如下,得到結論:程式在主執行緒執行,沒有開啟新執行緒。這是因為 NSOperation 多執行緒的使用需要配合佇列 NSOperationQueue ,在不使用 NSOperationQueue ,單獨使用 NSOperation 的情況下,系統同步執行操作。

執行結果

6.2.2 使用NSBlockOperation建立
//NSBlockOperation使用
- (void)useNSBlockOperation{
    //建立NSBlockOperation並把任務放到block中
    NSBlockOperation* operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"NSInvocationOperation任務,沒有加入佇列==%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    //執行操作
    [operation start];
}
複製程式碼

執行結果如下,結論上同,不在闡述。


執行結果

但是NSBlockOperation有一個方法addExecutionBlock:,通過這個方法可以讓NSBlockOperation實現多執行緒。程式碼如下:

//NSBlockOperation使用
- (void)useNSBlockOperation{
    //建立NSBlockOperation並把任務放到block中
    NSBlockOperation* operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            NSLog(@"NSInvocationOperation任務==%@",[NSThread currentThread]);
        }
//        NSLog(@"NSInvocationOperation任務,沒有加入佇列==%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    [operation addExecutionBlock:^{
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            NSLog(@"addExecutionBlock方法新增任務1==%@",[NSThread currentThread]);
        }
    }];
    [operation addExecutionBlock:^{
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            NSLog(@"addExecutionBlock方法新增任務2==%@",[NSThread currentThread]);
        }
    }];
    [operation addExecutionBlock:^{
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            NSLog(@"addExecutionBlock方法新增任務3==%@",[NSThread currentThread]);
        }
    }];
    //執行操作
    [operation start];
}
複製程式碼

執行結果如下,(第二個執行結果是添加了十個操作,執行了兩次出現的結果...)


執行結果1

執行結果2
得到結論:

  • 通過addExecutionBlock可以為 NSBlockOperation 新增額外的操作。這些操作(包括blockOperationWithBlock中的操作)可以再不同的執行緒中同時(併發)執行。只有當所有相關的操作已經執行完成時,才視為完成。
  • 如果新增的操作多的話,blockOperationWithBlock:中的操作也可能會在其他執行緒(非當前執行緒)中執行,這是由系統決定的,並不是說新增到blockOperationWithBlock:中的操作一定會在當前執行緒中執行。(第二張執行結果,好奇的可以試試,嘿嘿...)
  • NSBlockOperation是否會開啟新執行緒,取決於操作的個數。如果新增的操作的個數多,就會開啟新執行緒。開啟的執行緒數是由系統來決定的。
6.2.3 使用繼承自NSOperation的子類建立

首先我們定義一個繼承自NSOperation的類,然後重寫它的main方法,之後就可以使用這個子類來進行相關的操作了。

/*******************"OurNSOperation.h"*************************/
#import <Foundation/Foundation.h>
NS_ASSUME_NONNULL_BEGIN
@interface OurNSOperation : NSOperation
@end
NS_ASSUME_NONNULL_END

/*******************"OurNSOperation.m"*************************/
#import "OurNSOperation.h"
@implementation OurNSOperation
- (void)main{
    for(int i = 0; i < 3; i++){
        NSLog(@"NSOperation的子類OurNSOperation==%@",[NSThread currentThread]);
    }
}
@end
/*******"回到主控制器匯入標頭檔案並使用OurNSOperation"********/
- (void)useOurNSOperation{
    //建立OurNSOperation物件
    OurNSOperation* operation = [[OurNSOperation alloc] init];
    //開始執行
    [operation start];
}
複製程式碼

執行結果如下,依然是在主執行緒執行。所以,NSOperation是需要配合佇列NSOperationQueue來實現多執行緒的。


執行結果
6.3 佇列NSOperationQueue

NSOperationQueue只有兩種佇列:主佇列、自定義佇列。自定義佇列包含了序列和併發。

  • 主佇列的建立如下:主佇列上的任務是在主執行緒執行的。
    NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue];

  • 自定義佇列(非主佇列)的建立如下:加入到自定義佇列中的任務,預設就是併發,開啟多執行緒。
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

  • 需要注意的是:

    • 非主佇列(自定義佇列)可以實現序列或並行。
    • 佇列NSOperationQueue有一個引數叫做最大併發數:maxConcurrentOperationCount。
    • maxConcurrentOperationCount預設為-1,直接併發執行,所以加入到‘非主佇列’中的任務預設就是併發,開啟多執行緒。
    • 當maxConcurrentOperationCount為1時,則表示不開執行緒,也就是序列。
    • 當maxConcurrentOperationCount大於1時,進行併發執行。
    • 系統對最大併發數有一個限制,所以即使程式設計師把maxConcurrentOperationCount設定的很大,系統也會自動調整。所以把最大併發數設定的很大是沒有意義的。
6.4 NSOperation + NSOperationQueue

NSOperation 需要配合 NSOperationQueue 來實現多執行緒,所以把任務加入佇列,這才是NSOperation的常規使用方式。

6.4.1 addOperation新增任務到佇列

先建立好任務,然後運用addOperation:<#(nonnull NSOperation *)#>方法來吧任務新增到佇列中,示例程式碼如下:

- (void)useAddOperation {
    NSOperationQueue* queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    NSInvocationOperation* operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(invocationOperationActions) object:nil];
    NSBlockOperation* blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for(int i = 0; i < 3; i++){
            NSLog(@"NSBlockOperation任務 == %@ 第%d次執行",[NSThread currentThread],i);
        }
    }];
    
    [queue addOperation:operation];
    [queue addOperation:blockOperation];
}

- (void)invocationOperationActions {
    for (int i = 0; i < 3; i++){
        NSLog(@"NSInvocationOperation任務 == %@ 第%d次執行",i);
    }
}
複製程式碼

執行結果如下,可以看出,任務都是併發在子執行緒執行的,開啟了新執行緒。


執行結果
6.4.2 addOperationWithBlock新增任務到佇列

這是一個更方便的把任務新增到佇列的方法,直接把任務寫在block中,新增到任務中。

- (void)useAddOperationWithBlock{
    NSOperationQueue* queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 3; i++){
            NSLog(@"任務1 == %@ 第%d次執行",i);
        }
    }];
    
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 3; i++){
            NSLog(@"任務2 == %@ 第%d次執行",i);
        }
    }];
    
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 3; i++){
            NSLog(@"任務3 == %@ 第%d次執行",i);
        }
    }];
}
複製程式碼

執行結果如下,使用 addOperationWithBlock:將操作加入到操作佇列後能夠開啟新執行緒,進行併發執行。


執行結果
6.4.3 maxConcurrentOperationCount控制序列執行、併發執行

maxConcurrentOperationCount,叫做最大併發運算元,用來控制一個特定佇列中可以有多少個操作同時參與併發執行。

注意:這裡maxConcurrentOperationCount控制的不是併發執行緒的數量,而是一個佇列中同時能併發執行的最大運算元。而且一個操作也並非只能在一個執行緒中執行。(6.3中做過一些介紹,不再闡述)

- (void)useMaxConcurrentOperationCount{
    NSOperationQueue* queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    
    //設定併發數
    queue.maxConcurrentOperationCount = 1;//序列佇列
//    queue.maxConcurrentOperationCount = 4;//並行佇列
//    queue.maxConcurrentOperationCount = 100;//並行佇列
    
    // 使用 addOperationWithBlock新增操作到佇列中
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"任務1 == %@ 第%d次執行",i); // 列印當前執行緒
        }
    }];
    
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"任務2 == %@ 第%d次執行",i); // 列印當前執行緒
        }
    }];
    
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"任務3 == %@ 第%d次執行",i); // 列印當前執行緒
        }
    }];
    
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"任務4 == %@ 第%d次執行",i); // 列印當前執行緒
        }
    }];
    
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"任務5 == %@ 第%d次執行",i); // 列印當前執行緒
        }
    }];
    
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"任務6 == %@ 第%d次執行",i); // 列印當前執行緒
        }
    }];
}
複製程式碼
  • 最大併發運算元為1時


    最大併發運算元為1時
  • 最大併發運算元為4時


    最大併發運算元為4時
  • 最大併發運算元為100時


    最大併發運算元為100時
  • 可以看出:當最大併發運算元為1時,操作是按照順序序列執行的,並且一個操作完成之後,下一個操作才開始執行。當最大操作併發數大於1時,操作是併發執行的,可以同時執行多個操作。而且開啟執行緒數量是由系統決定的,不需要我們來管理。

6.5 NSOperation的操作依賴

NSOperation有一個非常好用的方法,就是操作依賴。可以從字面意思理解:某一個操作(operation2)依賴於另一個操作(operation1),只有當operation1執行完畢,才能執行operation2,這時,就是操作依賴大顯身手的時候了。NSOperation 提供了3個介面供我們管理和檢視依賴。

  • - (void)addDependency:(NSOperation *)op;新增依賴,使當前操作依賴於操作 op 的完成
  • - (void)removeDependency:(NSOperation *)op;移除依賴,取消當前操作物件操作 op 的依賴
  • @property (readonly,copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies;在當前操作開始執行之前完成執行的所有 NSOperation 物件陣列。

程式碼示例:A 執行完操作,B 才能執行操作。

- (void)useAddDependency{
    // 建立佇列
    NSOperationQueue* queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    
    queue.maxConcurrentOperationCount = 4;//並行佇列
    
    // 建立操作
    NSBlockOperation* A = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"任務A == %@ 第%d次執行",i); // 列印當前執行緒
        }
    }];
    
    NSBlockOperation* B = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"任務B == %@ 第%d次執行",i); // 列印當前執行緒
        }
    }];
    
    // 新增依賴
    [B addDependency:A];    // 讓B依賴於A,則先執行A,再執行B.
    
    // 新增操作到佇列中
    [queue addOperation:A];
    [queue addOperation:B];
}
複製程式碼

執行結果:

執行結果
按照6.4.3所述,我們設定了queue.maxConcurrentOperationCount = 4 ;本應並行執行,但是設定依賴後,B等A執行完畢後才執行的。

6.6 NSOperation 優先順序

NSOperation 提供了queuePriority(優先順序)屬性,queuePriority 屬性適用於同一操作佇列中的操作,不適用於不同操作佇列中的操作。預設情況下,所有新建立的操作物件優先順序都是NSOperationQueuePriorityNormal。但是我們可以通過setQueuePriority:方法來改變當前操作在同一佇列中的執行優先順序。

// 優先順序的取值
typedef NS_ENUM(NSInteger,NSOperationQueuePriority) {
    NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,NSOperationQueuePriorityLow = -4L,NSOperationQueuePriorityNormal = 0,NSOperationQueuePriorityHigh = 4,NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
};
複製程式碼

對於新增到佇列中的操作,首先進入準備就緒的狀態(就緒狀態取決於操作之間的依賴關係),然後進入就緒狀態的操作的開始執行順序(非結束執行順序)由操作之間相對的優先順序決定(優先順序是操作物件自身的屬性)。

  • queuePriority 屬性決定了進入準備就緒狀態下的操作之間的開始執行順序。並且,優先順序不能取代依賴關係。
  • 如果一個佇列中既包含高優先順序操作,又包含低優先順序操作,並且兩個操作都已經準備就緒,那麼佇列先執行高優先順序操作。
  • 如果,一個佇列中既包含了準備就緒狀態的操作,又包含了未準備就緒的操作,未準備就緒的操作優先順序比準備就緒的操作優先順序高。那麼,雖然準備就緒的操作優先順序低,也會優先執行。優先順序不能取代依賴關係。如果要控制操作間的啟動順序,則必須使用依賴關係。
6.7 NSOperation,NSOperationQueue 執行緒間的通訊

在 iOS 開發過程中,我們一般在主執行緒裡邊進行 UI 重新整理,例如:點選、滾動、拖拽等事件。我們通常把一些耗時的操作放在其他執行緒,比如說圖片下載、檔案上傳等耗時操作。而當我們有時候在其他執行緒完成了耗時操作時,需要回到主執行緒,那麼就用到了執行緒之間的通訊。

//執行緒間通訊
- (void)useMainQueue {
    // 建立佇列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    
    // 新增操作
    [queue addOperationWithBlock:^{
        // 非同步執行耗時操作
        for (int i = 0; i < 3; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"任務1 == %@ 第%d次執行",i);
        }
        
        // 回到主執行緒
        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
            for (int i = 0; i < 2; i++) {
                [NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模擬耗時操作
                NSLog(@"任務2 == %@ 第%d次執行",i);
            }
        }];
    }];
}
複製程式碼

執行結果:


執行結果

可以看出:通過執行緒間的通訊,先在其他執行緒中執行操作,等操作執行完了之後再回到主執行緒執行主執行緒的相應操作。

6.8 NSOperation、NSOperationQueue 常用屬性和方法歸納
6.8.1 NSOperation 常用屬性和方法
  • 取消操作方法
    • - (void)cancel;可取消操作,實質是標記 isCancelled 狀態。
  • 判斷操作狀態方法
    • - (BOOL)isFinished;判斷操作是否已經結束。
    • - (BOOL)isCancelled; 判斷操作是否已經標記為取消。
    • - (BOOL)isExecuting;判斷操作是否正在在執行。
    • - (BOOL)isReady;判斷操作是否處於準備就緒狀態,這個值和操作的依賴關係相關。
  • 操作同步
    • - (void)waitUntilFinished; 阻塞當前執行緒,直到該操作結束。可用於執行緒執行順序的同步。
    • - (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block;completionBlock 會在當前操作執行完畢時執行 completionBlock。
    • - (void)addDependency:(NSOperation *)op; 新增依賴,使當前操作依賴於操作 op 的完成。
    • - (void)removeDependency:(NSOperation *)op; 移除依賴,取消當前操作對操作 op 的依賴。
    • @property (readonly,copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies; 在當前操作開始執行之前完成執行的所有操作物件陣列。
6.8.2 NSOperationQueue 常用屬性和方法
  • 取消/暫停/恢復操作
    • - (void)cancelAllOperations;可以取消佇列的所有操作。
    • - (BOOL)isSuspended; 判斷佇列是否處於暫停狀態。 YES 為暫停狀態,NO 為恢復狀態。
    • - (void)setSuspended:(BOOL)b; 可設定操作的暫停和恢復,YES 代表暫停佇列,NO 代表恢復佇列。
  • 操作同步
    • - (void)waitUntilAllOperationsAreFinished; 阻塞當前執行緒,直到佇列中的操作全部執行完畢。
  • 新增/獲取操作
    • - (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;向佇列中新增一個 NSBlockOperation 型別操作物件。
    • - (void)addOperations:(NSArray *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait; 向佇列中新增運算元組,wait 標誌是否阻塞當前執行緒直到所有操作結束
    • - (NSArray *)operations; 當前在佇列中的運算元組(某個操作執行結束後會自動從這個陣列清除)。
    • - (NSUInteger)operationCount; 當前佇列中的運算元。
  • 獲取佇列
    • + (id)currentQueue; 獲取當前佇列,如果當前執行緒不是在 NSOperationQueue 上執行則返回 nil。

    • + (id)mainQueue;獲取主佇列。

注意
這裡的暫停和取消(包括操作的取消和佇列的取消)並不代表可以將當前的操作立即取消,而是噹噹前的操作執行完畢之後不再執行新的操作。
暫停和取消的區別在於:暫停操作之後還可以恢復操作,繼續向下執行;而取消操作之後,所有的操作都清空了,無法再接著執行剩下的操作。

總結:
借鑑很多內容,但是有些忘了是誰的,就不一一列舉了。文章有點長,希望大家能耐心的看下來,如果發現問題,也希望大家積極指正,如有不足,也懇請大家告知,謝謝。

參考資料

參考文章
iOS多執行緒全套:執行緒生命週期,多執行緒的四種解決方案,執行緒安全問題,GCD的使用,NSOperation的使用
iOS 多執行緒: [NSOperation NSOperationQueue] 詳解

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