iOS多线程编程的知识梳理

Posted 2022-09-09 cchhers

多线程编程也称之为并发编程，由于其作用大，有比较多的理论知识，因此在面试中也是受到面试官的青睐。在日常项目开发中，至少网络请求上是需要使用到多线程知识的，虽然使用第三方的框架比如AFNetworking进行网络请求比较简单，但是也是需要开发人员对多线程、block等知识有比较清晰的思路，才能在遇到问题的时候，能够有条理的找出问题并解决好。

 

本篇文章的定位是梳理下在ios开发中多线程的知识，也算是一个提纲，一来可以在学习或者是回顾多线程知识时候有个导向，二来也可以作为自己对多线程知识的一个检测，看自己是否能够根据这个提纲，做精细化加工。

 

在iOS开发中，我认为主要是三个方面的知识要非常清楚：

（一）多线程相关的知识

（二）GCD的使用

（三）NSOperation的使用

 

首先是，多线程相关的知识

（一）三者之间的关系：进程、线程、任务

（二）引入多线程技术：概念、原理、优缺点、应用场景

（三）线程中的任务执行是串行

（四）实现多线程的技术：pthread、NSThread、GCD、NSOperation

（五）线程的相关操作：创建、启动、运行、阻塞、销毁

（六）线程间的相关操作：数据共享、线程之间的通信

（七）关于线程的相关术语：主线程、子线程

 

 

然后是，GCD的使用

（一）在GCD中有两个概念需要明确：函数、队列

（二）两种函数：同步函数--在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力

　　　　　　　　异步函数--在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

（三）两种队列：串行队列--一个任务执行完成后，再执行下一个任务

　　　　　　　　并发队列--多个任务同时进行

（四）三种队列实例：主队列、自创建串行队列、全局并发队列

（五）公式就是：用______函数往______队列中添加任务。

组合起来就是六种情况：

用同步函数，往主队列中，添加任务--没有开启新线程、串行执行任务（这种方式会形成死循环！）

用同步函数，往自创建串行队列中，添加任务--没有开启新线程，串行执行任务

用同步函数，往全局并发队列中，添加任务--没有开启新线程、串行执行任务

 

用异步函数，往主队列中，添加任务--没有开启新线程、串行执行任务

用异步函数，往自创建串行队列中，添加任务--有开启新线程、串行执行任务

用异步函数，往全局并发队列中，添加任务--有开启新线程、并发执行任务（这个才是发挥GCD效能的方式！）

（六）线程间的通信：从子线程回到主线程中执行任务

（七）GCD常用方式：延迟执行、一次性执行、队列组的使用

 

 

最后是，NSOperation的使用

 对NSOperation主要是两个大块：NSOperation子类的使用、NSOperation与NSOperationQueue的结合使用。

 

首先NSOperation是抽象类，不能直接使用其实例化。NSOperation子类的使用有三种方式：

（一）NSInvocationOperation类

将任务放置在该类的实例化对象中，然后执行，一个NSInvocationOperation对象中只能放置一个任务。单独这样使用，任务都是在主线程中执行的，只有将该类的实例化对象添加到NSOperationQueue队列中使用，才会开启新线程执行任务。

（二）NSBlockOperation类

该类和NSInvocationOperation类的区别是，一个NSBlockOperation对象可以放置多个任务，然后在调用执行方法。若添加到NSBlockOperation对象中的任务数>1，就会开启新的线程异步执行任务。

（三）自定义NSOperation子类

 

然后就是NSOperation与NSOperationQueue的结合使用，结合使用无非就是创建一个NSOperationQueue对象，然后将NSOperation的子类的实例化对象添加到NSOperationQueue对象中，有两个方面需要注意：

（一）NSOperationQueue的配置：设置最大并发数、设置任务的优先级、设置任务间的依赖关系、设置任务完成后的监听回调。

（二）NSOperationQueue的操作：取消所有或者单个任务、暂停或者恢复任务。

 

值得一提的应用场景，比如用UITableView加载很多数据显示的过程，网络请求和数据解析的确是放置在子线程中异步进行，不能放置在UI主线程中来进行这么耗时的操作，不然UI界面就会被“卡死”。但是开线程毕竟也是需要内存的，子线程在执行任务的时候也的确是需要消耗性能的，这样一来多多少少也是会对UI界面造成影响的，比如滑动界面的使用发现有稍微的不流畅？因此为了更好的提高用户体验，对多线程更可控，可以使用NSOperationQueue队列的暂停任务的操作，当用户在滑动界面时，暂停其他耗性能的子线程的活动。