iOS开发多线程篇—NSThread及线程的状态
2015-07-29 14:16
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优点：NSThread 比其他两个轻量级
缺点：需要自己管理线程的生命周期（线程状态）；并通过[b]对数据的加锁来实现线程安全，会有一定的系统开销。[/b]
本章主要围绕NSThread的优缺点展开，分析如下几点：
1、如何创建、启动NSThread
2、如何管理线程的生命周期，即线程状态
3、如何解决线程安全问题？
一、NSThread创建和启动
一个NSThread对象就代表一条线程
创建、启动线程
(1) NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
[thread start];
// 线程一启动，就会在线程thread中执行self的run方法
主线程相关用法
+ (NSThread *)mainThread; // 获得主线程
- (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
+ (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
其他用法
获得当前线程
NSThread *current = [NSThread currentThread];
线程的调度优先级：调度优先级的取值范围是0.0 ~ 1.0，默认0.5，值越大，优先级越高
+ (double)threadPriority;
+ (BOOL)setThreadPriority:(double)p;
设置线程的名字
- (void)setName:(NSString *)n;
- (NSString *)name;
其他创建线程的方式
(2)创建线程后自动启动线程 [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
(3)隐式创建并启动线程 [self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];
上述2种创建线程方式的优缺点
优点：简单快捷
缺点：无法对线程进行更详细的设置
[代码示例]
1.使用古老的方式创建
实现效果：
打印结果：
2.使用NSThread创建线程
调用线程1，打印结果为：
调用线程2
调用线程3
二、线程状态
线程的创建：
self.thread=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];
说明：创建线程有多种方式，这里不做过多的介绍。
线程的开启：
[self.thread start];
线程的运行和阻塞：
（1）设置线程阻塞1，阻塞2秒
[NSThread sleepForTimeInterval:2.0];
（2）第二种设置线程阻塞2，以当前时间为基准阻塞4秒
NSDate *date=[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:4.0];
[NSThread sleepUntilDate:date];
线程处理阻塞状态时在内存中的表现情况：（线程被移出可调度线程池，此时不可调度）
线程的死亡：
当线程的任务结束，发生异常，或者是强制退出这三种情况会导致线程的死亡。
线程死亡后，线程对象从内存中移除。
[代码示例]
代码示例1：
打印查看：
代码示例2（退出线程）：
打印示例：
注意：人死不能复生，线程死了也不能复生（重新开启），如果在线程死亡之后，再次点击屏幕尝试重新开启线程，则程序会挂。
三、线程安全
多线程的安全隐患
资源共享
1块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源
比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件
当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题
示例一：
示例二：
问题代码：
打印结果：
安全隐患分析
如何解决
互斥锁使用格式
@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码 }
注意：锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的
[代码示例]
执行效果图
互斥锁的优缺点
优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题
缺点：需要消耗大量的CPU资源
互斥锁的使用前提：多条线程抢夺同一块资源
相关专业术语：线程同步,多条线程按顺序地执行任务
互斥锁，就是使用了线程同步技术
四：原子和非原子属性
OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择
atomic：原子属性，为setter方法加锁（默认就是atomic）
nonatomic：非原子属性，不会为setter方法加锁
atomic加锁原理
原子和非原子属性的选择
nonatomic和atomic对比
atomic：线程安全，需要消耗大量的资源
nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备
iOS开发的建议
所有属性都声明为nonatomic
尽量避免多线程抢夺同一块资源
尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力
转自：http://www.cnblogs.com/wendingding/tag/多线程篇/
缺点：需要自己管理线程的生命周期（线程状态）；并通过[b]对数据的加锁来实现线程安全，会有一定的系统开销。[/b]
本章主要围绕NSThread的优缺点展开，分析如下几点：
1、如何创建、启动NSThread
2、如何管理线程的生命周期，即线程状态
3、如何解决线程安全问题？
一、NSThread创建和启动
一个NSThread对象就代表一条线程
创建、启动线程
(1) NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
[thread start];
// 线程一启动，就会在线程thread中执行self的run方法
主线程相关用法
+ (NSThread *)mainThread; // 获得主线程
- (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
+ (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
其他用法
获得当前线程
NSThread *current = [NSThread currentThread];
线程的调度优先级：调度优先级的取值范围是0.0 ~ 1.0，默认0.5，值越大，优先级越高
+ (double)threadPriority;
+ (BOOL)setThreadPriority:(double)p;
设置线程的名字
- (void)setName:(NSString *)n;
- (NSString *)name;
其他创建线程的方式
(2)创建线程后自动启动线程 [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
(3)隐式创建并启动线程 [self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];
上述2种创建线程方式的优缺点
优点：简单快捷
缺点：无法对线程进行更详细的设置
[代码示例]
1.使用古老的方式创建
1 //
2 // YYViewController.m
3 //
4 //
5 // Created by apple on 14-6-23.
6 // Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
7 //
8
9
10 #import "YYViewController.h"
11 #import <pthread.h>
12
13
14 @interface YYViewController ()
15 - (IBAction)btnClick;
16 @end
17
18
19 @implementation YYViewController
20
21
22 - (void)viewDidLoad
23 {
24 [super viewDidLoad];
25 }
26
27
28 //按钮的点击事件
29 - (IBAction)btnClick {
30 //1.获取当前线程
31 NSThread *current=[NSThread currentThread];
32 //主线程
33 NSLog(@"btnClick----%@",current);
34
35 //2.使用for循环执行一些耗时操作
36 pthread_t thread;
37 pthread_create(&thread, NULL, run, NULL);
38 }
39
40
41 //c语言函数
42 void *run(void *data)
43 {
44 //获取当前线程，是新创建出来的线程
45 NSThread *current=[NSThread currentThread];
46
47
48 for (int i=0; i<10000; i++) {
49 NSLog(@"btnClick---%d---%@",i,current);
50 }
51 return NULL;
52 }
53
54 //多个线程，点击按钮执行按钮调用方法的时候，主线程没有被阻塞
55
56 @end
57
58实现效果：
打印结果：
2.使用NSThread创建线程
1 //
2 // YYViewController.m
3 //
4 //
5 // Created by apple on 14-6-23.
6 // Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
7 //
8
9 #import "YYViewController.h"
10 #import <pthread.h>
11
12
13 @interface YYViewController ()
14 - (IBAction)btnClick;
15 @end
16
17
18 @implementation YYViewController
19
20 - (void)viewDidLoad
21 {
22 [super viewDidLoad];
23 }
24
25
26 //按钮的点击事件
27 - (IBAction)btnClick {
28 //1.获取当前线程
29 NSThread *current=[NSThread currentThread];
30 //主线程
31 NSLog(@"btnClick----%@",current);
32
33 //获取主线程的另外一种方式
34 NSThread *main=[NSThread mainThread];
35 NSLog(@"主线程-------%@",main);
36
37 //2.执行一些耗时操作
38 [self creatNSThread];
39 // [self creatNSThread2];
40 // [self creatNSThread3];
41 }
42
43
44 /**
45 * NSThread创建线程方式1
46 * 1> 先创建初始化线程
47 * 2> start开启线程
48 */
49 -(void)creatNSThread
50 {
51 NSThread *thread=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"线程A"];
52 //为线程设置一个名称
53 thread.name=@"线程A";
54 //开启线程
55 [thread start];
56
57
58 NSThread *thread2=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"线程B"];
59 //为线程设置一个名称
60 thread2.name=@"线程B";
61 //开启线程
62 [thread2 start];
63 }
64
65
66 /**
67 * NSThread创建线程方式2
68 *创建完线程直接(自动)启动
69 */
70
71 -(void)creatNSThread2
72 {
73 // NSThread *thread=[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"创建完线程直接(自动)启动"];
74
75 [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"创建完线程直接(自动)启动"];
76 }
77
78
79 /**
80 * NSThread创建线程方式3
81 * 隐式创建线程, 并且直接(自动)启动
82 */
83
84 -(void)creatNSThread3
85 {
86 //在后台线程中执行===在子线程中执行
87 [self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"隐式创建"];
88 }
89
90
91
92 -(void)run:(NSString *)str
93 {
94 //获取当前线程
95 NSThread *current=[NSThread currentThread];
96 //打印输出
97 for (int i=0; i<10; i++) {
98 NSLog(@"run---%@---%@",current,str);
99 }
100 }
101 @end调用线程1，打印结果为：
调用线程2
调用线程3
二、线程状态
线程的创建：
self.thread=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];
说明：创建线程有多种方式，这里不做过多的介绍。
线程的开启：
[self.thread start];
线程的运行和阻塞：
（1）设置线程阻塞1，阻塞2秒
[NSThread sleepForTimeInterval:2.0];
（2）第二种设置线程阻塞2，以当前时间为基准阻塞4秒
NSDate *date=[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:4.0];
[NSThread sleepUntilDate:date];
线程处理阻塞状态时在内存中的表现情况：（线程被移出可调度线程池，此时不可调度）
线程的死亡：
当线程的任务结束，发生异常，或者是强制退出这三种情况会导致线程的死亡。
线程死亡后，线程对象从内存中移除。
[代码示例]
代码示例1：
1 //
2 // YYViewController.m
3 // 04-NSThread02-线程的状态
4 //
5 // Created by apple on 14-6-23.
6 // Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
7 //
8
9 #import "YYViewController.h"
10
11 @interface YYViewController ()
12 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread;
13
14 @end
15
16 @implementation YYViewController
17
18 - (void)viewDidLoad
19 {
20 [super viewDidLoad];
21
22 //创建线程
23 self.thread=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];
24 //设置线程的名称
25 [self.thread setName:@"线程A"];
26 }
27 //当手指按下的时候，开启线程
28 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
29 {
30 //开启线程
31 [self.thread start];
32 }
33
34 -(void)test
35 {
36 //获取线程
37 NSThread *current=[NSThread currentThread];
38 NSLog(@"test---打印线程---%@",self.thread.name);
39 NSLog(@"test---线程开始---%@",current.name);
40
41 //设置线程阻塞1，阻塞2秒
42 NSLog(@"接下来，线程阻塞2秒");
43 [NSThread sleepForTimeInterval:2.0];
44
45 //第二种设置线程阻塞2，以当前时间为基准阻塞4秒
46 NSLog(@"接下来，线程阻塞4秒");
47 NSDate *date=[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:4.0];
48 [NSThread sleepUntilDate:date];
49 for (int i=0; i<20; i++) {
50 NSLog(@"线程--%d--%@",i,current.name);
51
52 }
53 NSLog(@"test---线程结束---%@",current.name);
54 }
55
56 @end打印查看：
代码示例2（退出线程）：
1 //
2 // YYViewController.m
3 // 04-NSThread02-线程的状态
4 //
5 // Created by apple on 14-6-23.
6 // Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
7 //
8
9 #import "YYViewController.h"
10
11 @interface YYViewController ()
12 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread;
13
14 @end
15
16 @implementation YYViewController
17
18 - (void)viewDidLoad
19 {
20 [super viewDidLoad];
21
22 //创建线程
23 self.thread=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];
24 //设置线程的名称
25 [self.thread setName:@"线程A"];
26 }
27 //当手指按下的时候，开启线程
28 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
29 {
30 //开启线程
31 [self.thread start];
32 }
33
34 -(void)test
35 {
36 //获取线程
37 NSThread *current=[NSThread currentThread];
38 NSLog(@"test---打印线程---%@",self.thread.name);
39 NSLog(@"test---线程开始---%@",current.name);
40
41 //设置线程阻塞1，阻塞2秒
42 NSLog(@"接下来，线程阻塞2秒");
43 [NSThread sleepForTimeInterval:2.0];
44
45 //第二种设置线程阻塞2，以当前时间为基准阻塞4秒
46 NSLog(@"接下来，线程阻塞4秒");
47 NSDate *date=[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:4.0];
48 [NSThread sleepUntilDate:date];
49 for (int i=0; i<20; i++) {
50 NSLog(@"线程--%d--%@",i,current.name);
51 if (5==i) {
52 //结束线程
53 [NSThread exit];
54 }
55
56 }
57 NSLog(@"test---线程结束---%@",current.name);
58 }
59
60 @end打印示例：
注意：人死不能复生，线程死了也不能复生（重新开启），如果在线程死亡之后，再次点击屏幕尝试重新开启线程，则程序会挂。
三、线程安全
多线程的安全隐患
资源共享
1块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源
比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件
当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题
示例一：
示例二：
问题代码：
1 //
2 // YYViewController.m
3 // 05-线程安全
4 //
5 // Created by apple on 14-6-23.
6 // Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
7 //
8
9
10 #import "YYViewController.h"
11
12 @interface YYViewController ()
13 //剩余票数
14
15 @property(nonatomic,assign) int leftTicketsCount;
16 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread1;
17 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread2;
18 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread3;
19
20
21 @end
22
23
24 @implementation YYViewController
25
26
27 - (void)viewDidLoad
28 {
29 [super viewDidLoad];
30
31 //默认有20张票
32
33 self.leftTicketsCount=10;
34
35 //开启多个线程，模拟售票员售票
36
37 self.thread1=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
38
39 self.thread1.name=@"售票员A";
40
41 self.thread2=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
42
43 self.thread2.name=@"售票员B";
44
45 self.thread3=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
46 self.thread3.name=@"售票员C";
47 }
48
49
50 -(void)sellTickets
51 {
52 while (1) {
53 //1.先检查票数
54 int count=self.leftTicketsCount;
55 if (count>0) {
56 //暂停一段时间
57 [NSThread sleepForTimeInterval:0.002];
58
59 //2.票数-1
60 self.leftTicketsCount= count-1;
61
62 //获取当前线程
63 NSThread *current=[NSThread currentThread];
64 NSLog(@"%@--卖了一张票，还剩余%d张票",current,self.leftTicketsCount);
65 }else
66 {
67 //退出线程
68 [NSThread exit];
69 }
70 }
71 }
72
73
74 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
75 {
76 //开启线程
77
78 [self.thread1 start];
79 [self.thread2 start];
80 [self.thread3 start];
81
82 }
83
84 @end打印结果：
安全隐患分析
如何解决
互斥锁使用格式
@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码 }
注意：锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的
[代码示例]
1 //
2 // YYViewController.m
3 // 05-线程安全
4 //
5 // Created by apple on 14-6-23.
6 // Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
7 //
8
9 #import "YYViewController.h"
10
11 @interface YYViewController ()
12
13 //剩余票数
14 @property(nonatomic,assign) int leftTicketsCount;
15 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread1;
16 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread2;
17 @property(nonatomic,strong)NSThread *thread3;
18 @end
19
20 @implementation YYViewController
21
22 - (void)viewDidLoad
23 {
24 [super viewDidLoad];
25 //默认有20张票
26 self.leftTicketsCount=10;
27 //开启多个线程，模拟售票员售票
28
29 self.thread1=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
30
31 self.thread1.name=@"售票员A";
32
33 self.thread2=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
34
35 self.thread2.name=@"售票员B";
36
37 self.thread3=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];
38
39 self.thread3.name=@"售票员C";
40 }
41
42
43 -(void)sellTickets
44 {
45 while (1) {
46 @synchronized(self){//只能加一把锁
47 //1.先检查票数
48
49 int count=self.leftTicketsCount;
50 if (count>0) {
51 //暂停一段时间
52 [NSThread sleepForTimeInterval:0.002];
53 //2.票数-1
54
55 self.leftTicketsCount= count-1;
56 //获取当前线程
57 NSThread *current=[NSThread currentThread];
58 NSLog(@"%@--卖了一张票，还剩余%d张票",current,self.leftTicketsCount);
59
60 }else
61 {
62 //退出线程
63 [NSThread exit];
64 }
65 }
66 }
67 }
68
69
70 -(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
71 {
72
73 //开启线程
74 [self.thread1 start];
75 [self.thread2 start];
76 [self.thread3 start];
77 }
78
79 @end执行效果图
互斥锁的优缺点
优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题
缺点：需要消耗大量的CPU资源
互斥锁的使用前提：多条线程抢夺同一块资源
相关专业术语：线程同步,多条线程按顺序地执行任务
互斥锁，就是使用了线程同步技术
四：原子和非原子属性
OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择
atomic：原子属性，为setter方法加锁（默认就是atomic）
nonatomic：非原子属性，不会为setter方法加锁
atomic加锁原理
1 @property (assign, atomic) int age;
2
3 - (void)setAge:(int)age
4 {
5
6 @synchronized(self) {
7 _age = age;
8 }
9 }原子和非原子属性的选择
nonatomic和atomic对比
atomic：线程安全，需要消耗大量的资源
nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备
iOS开发的建议
所有属性都声明为nonatomic
尽量避免多线程抢夺同一块资源
尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力
转自：http://www.cnblogs.com/wendingding/tag/多线程篇/
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