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一、什麼是NSThread

NSThread是基於執行緒使用,輕量級的多執行緒程式設計方法(相對GCD和NSOperation),一個NSThread物件代表一個執行緒,需要手動管理執行緒的生命週期,處理執行緒同步等問題。

二、NSThread方法介紹

1)動態建立

1
NSThread * newThread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(threadRun) object:nil];

動態方法返回一個新的thread物件,需要呼叫start方法來啟動執行緒

2)靜態建立

1
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(threadRun) toTarget:self withObject:nil];

由於靜態方法沒有返回值,如果需要獲取新建立的thread,需要在selector中呼叫獲取當前執行緒的方法

3)執行緒開啟

1
[newThread start];

4)執行緒暫停

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[NSThread sleepForTimeInterval:1.0]; (以暫停一秒為例)
[NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:1.0]];

NSThread的暫停會有阻塞當前執行緒的效果

5)執行緒取消

1
[newThread cancel];

取消執行緒並不會馬上停止並退出執行緒,僅僅只作(執行緒是否需要退出)狀態記錄

6)執行緒停止

1
[NSThread exit];

停止方法會立即終止除主執行緒以外所有執行緒(無論是否在執行任務)並退出,需要在掌控所有執行緒狀態的情況下呼叫此方法,否則可能會導致記憶體問題。

7)獲取當前執行緒

1
[NSThread currentThread];

8)獲取主執行緒

1
[NSThread mainThread];

9)執行緒優先順序設定

iOS 8以前使用

1
[NSThread setThreadPriority:1.0];

這個方法的優先順序的數值設定讓人困惑,因為你不知道你應該設定多大的值是比較合適的,因此在iOS8之後,threadPriority新增了一句註釋:To be deprecated; use qualityOfService below

意思就是iOS 8以後推薦使用qualityOfService屬性,通過量化的優先順序列舉值來設定

qualityOfService的列舉值如下:

  • NSQualityOfServiceUserInteractive:最高優先順序,用於使用者互動事件

  • NSQualityOfServiceUserInitiated:次高優先順序,用於使用者需要馬上執行的事件

  • NSQualityOfServiceDefault:預設優先順序,主執行緒和沒有設定優先順序的執行緒都預設為這個優先順序

  • NSQualityOfServiceUtility:普通優先順序,用於普通任務

  • NSQualityOfServiceBackground:最低優先順序,用於不重要的任務

比如給執行緒設定次高優先順序:

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[newThread setQualityOfService:NSQualityOfServiceUserInitiated];

三、執行緒間通訊

常用的有三種:

1、指定當前執行緒執行操作

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[self performSelector:@selector(threadRun)];
[self performSelector:@selector(threadRun) withObject:nil];
[self performSelector:@selector(threadRun) withObject:nil afterDelay:2.0];

2、(在其他執行緒中)指定主執行緒執行操作

1
[self performSelectorOnMainThread:@selector(threadRun) withObject:nil waitUntilDone:YES];

注意:更新UI要在主執行緒中進行

3、(在主執行緒中)指定其他執行緒執行操作

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[self performSelector:@selector(threadRun) onThread:newThread withObject:nil waitUntilDone:YES]; //這裡指定為某個執行緒
[self performSelectorInBackground:@selector(threadRun) withObject:nil];//這裡指定為後臺執行緒

四、執行緒同步

執行緒和其他執行緒可能會共享一些資源,當多個執行緒同時讀寫同一份共享資源的時候,可能會引起衝突。執行緒同步是指是指在一定的時間內只允許某一個執行緒訪問某個資源

iOS實現執行緒加鎖有NSLock和@synchronized兩種方式。

五、執行緒的建立和使用例項:模擬售票

情景:某演唱會門票發售,在廣州和北京均開設視窗進行銷售,以下是程式碼實現

先監聽執行緒退出的通知,以便知道執行緒什麼時候退出

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[[NSNotificationCenter defaultCenter]addObserver:self selector:@selector(threadExitNotice) name:NSThreadWillExitNotification object:nil];

設定演唱會的門票數量

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_ticketCount = 50;

新建兩個子執行緒(代表兩個視窗同時銷售門票)

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NSThread * window1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTicket) object:nil];
window1.name = @"北京售票視窗";
[window1 start];
NSThread * window2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTicket) object:nil];
window2.name = @"廣州售票視窗";
[window2 start];
執行緒啟動後,執行saleTicket,執行完畢後就會退出,為了模擬持續售票的過程,我們需要給它加一個迴圈
- (void)saleTicket {
    while (1) {
    //如果還有票,繼續售賣
        if (_ticketCount > 0) {
        _ticketCount --;
        NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩餘票數:%ld 視窗:%@", _ticketCount, [NSThread currentThread].name]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
    }
    //如果已賣完,關閉售票視窗
    else {
        break;
    }
}
}

執行結果:

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2016-04-06 19:25:36.637 MutiThread[4705:1371666] 剩餘票數:9 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:25:36.637 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數:8 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:25:36.839 MutiThread[4705:1371666] 剩餘票數:7 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:25:36.839 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數:7 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:25:37.045 MutiThread[4705:1371666] 剩餘票數:5 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:25:37.045 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數:6 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:25:37.250 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數:4 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:25:37.250 MutiThread[4705:1371666] 剩餘票數:4 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:25:37.456 MutiThread[4705:1371666] 剩餘票數:2 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:25:37.456 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數:3 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:25:37.661 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數:1 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:25:37.661 MutiThread[4705:1371666] 剩餘票數:1 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:25:37.866 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數:0 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:25:37.867 MutiThread[4705:1371666] <nsthread: 0x7fdc91e289f0>{number = 3, name = 廣州售票視窗} Will Exit
2016-04-06 19:25:38.070 MutiThread[4705:1371665] <nsthread: 0x7fdc91e24d60>{number = 2, name = 北京售票視窗} Will Exit</nsthread: 0x7fdc91e24d60>&lt;/nsthread: 0x7fdc91e289f0>

可以看到,票的銷售過程中出現了剩餘數量錯亂的情況,這就是前面提到的執行緒同步問題。

售票是一個典型的需要執行緒同步的場景,由於售票渠道有很多,而票的資源是有限的,當多個渠道在短時間內賣出大量的票的時候,如果沒有同步機制來管理票的數量,將會導致票的總數和售出票數對應不上的錯誤。

我們在售票的過程中給票加上同步鎖:同一時間內,只有一個執行緒能對票的數量進行操作,當操作完成之後,其他執行緒才能繼續對票的數量進行操作。

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- (void)saleTicket {
    while (1) {
    @synchronized(self) {
        //如果還有票,繼續售賣
        if (_ticketCount > 0) {
        _ticketCount --;
        NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩餘票數:%ld 視窗:%@", _ticketCount, [NSThread currentThread].name]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
        }
        //如果已賣完,關閉售票視窗
        else {
                break;
            }
        }
    }
}

執行結果:

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2016-04-06 19:31:27.913 MutiThread[4718:1406865] 剩餘票數:11 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:31:28.115 MutiThread[4718:1406866] 剩餘票數:10 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:31:28.317 MutiThread[4718:1406865] 剩餘票數:9 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:31:28.522 MutiThread[4718:1406866] 剩餘票數:8 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:31:28.728 MutiThread[4718:1406865] 剩餘票數:7 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:31:28.929 MutiThread[4718:1406866] 剩餘票數:6 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:31:29.134 MutiThread[4718:1406865] 剩餘票數:5 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:31:29.339 MutiThread[4718:1406866] 剩餘票數:4 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:31:29.545 MutiThread[4718:1406865] 剩餘票數:3 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:31:29.751 MutiThread[4718:1406866] 剩餘票數:2 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:31:29.952 MutiThread[4718:1406865] 剩餘票數:1 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:31:30.158 MutiThread[4718:1406866] 剩餘票數:0 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:31:30.363 MutiThread[4718:1406866] <nsthread: 0x7ff0c1637320>{number = 3, name = 廣州售票視窗} Will Exit
2016-04-06 19:31:30.363 MutiThread[4718:1406865] <nsthread: 0x7ff0c1420cb0>{number = 2, name = 北京售票視窗} Will Exit</nsthread: 0x7ff0c1420cb0>&lt;/nsthread: 0x7ff0c1637320>

可以看到,票的數量沒有出現錯亂的情況。

執行緒的持續執行和退出

我們注意到,執行緒啟動後,執行saleTicket完畢後就馬上退出了,怎樣能讓執行緒一直執行呢(視窗一直開放,可以隨時指派其賣演唱會的門票的任務),答案就是給執行緒加上runLoop

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//先監聽執行緒退出的通知,以便知道執行緒什麼時候退出
[[NSNotificationCenter defaultCenter]addObserver:self selector:@selector(threadExitNotice) name:NSThreadWillExitNotification object:nil];
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//設定演唱會的門票數量
_ticketCount = 50;

新建兩個子執行緒(代表兩個視窗同時銷售門票)

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NSThread * window1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(thread1) object:nil];
[window1 start];
NSThread * window2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(thread2) object:nil];
[window2 start];

接著我們給執行緒建立一個runLoop

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- (void)thread1 {
    [NSThread currentThread].name = @"北京售票視窗";
    NSRunLoop * runLoop1 = [NSRunLoop currentRunLoop];
    [runLoop1 runUntilDate:[NSDate date]]; //一直執行
}
- (void)thread2 {
    [NSThread currentThread].name = @"廣州售票視窗";
    NSRunLoop * runLoop2 = [NSRunLoop currentRunLoop];
    [runLoop2 runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10.0]]; //自定義執行時間
}

然後就可以指派任務給執行緒了,這裡我們讓兩個執行緒都執行相同的任務(售票)

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[self performSelector:@selector(saleTicket) onThread:window1 withObject:nil waitUntilDone:NO];
[self performSelector:@selector(saleTicket) onThread:window2 withObject:nil waitUntilDone:NO];

執行結果:

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2016-04-06 19:43:22.585 MutiThread[4762:1478200] 剩餘票數:11 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:43:22.788 MutiThread[4762:1478201] 剩餘票數:10 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:43:22.993 MutiThread[4762:1478200] 剩餘票數:9 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:43:23.198 MutiThread[4762:1478201] 剩餘票數:8 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:43:23.404 MutiThread[4762:1478200] 剩餘票數:7 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:43:23.609 MutiThread[4762:1478201] 剩餘票數:6 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:43:23.810 MutiThread[4762:1478200] 剩餘票數:5 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:43:24.011 MutiThread[4762:1478201] 剩餘票數:4 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:43:24.216 MutiThread[4762:1478200] 剩餘票數:3 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:43:24.422 MutiThread[4762:1478201] 剩餘票數:2 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:43:24.628 MutiThread[4762:1478200] 剩餘票數:1 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 19:43:24.833 MutiThread[4762:1478201] 剩餘票數:0 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 19:43:25.039 MutiThread[4762:1478201] <nsthread: 0x7fe0d3c24360>{number = 3, name = 廣州售票視窗} Will Exit</nsthread: 0x7fe0d3c24360>

可以看到,當票賣完後,兩個執行緒並沒有退出,仍在繼續執行,當到達指定時間後,執行緒2退出了,如果需要讓執行緒1退出,需要我們手動管理。

比如我們讓執行緒完成任務(售票)後自行退出,可以這樣操作

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- (void)saleTicket {
    while (1) {
        @synchronized(self) {
        //如果還有票,繼續售賣
        if (_ticketCount > 0) {
        _ticketCount --;
            NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩餘票數:%ld 視窗:%@", _ticketCount, [NSThread currentThread].name]);
            [NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
        }
        //如果已賣完,關閉售票視窗
        else {
            if ([NSThread currentThread].isCancelled) {
            break;
        }else {
            NSLog(@"售賣完畢");
            //給當前執行緒標記為取消狀態
            [[NSThread currentThread] cancel];
            //停止當前執行緒的runLoop
            CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent());
            }
        }
      }
    }
}

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2016-04-06 20:08:38.287 MutiThread[4927:1577193] 剩餘票數:10 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 20:08:38.489 MutiThread[4927:1577194] 剩餘票數:9 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 20:08:38.690 MutiThread[4927:1577193] 剩餘票數:8 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 20:08:38.892 MutiThread[4927:1577194] 剩餘票數:7 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 20:08:39.094 MutiThread[4927:1577193] 剩餘票數:6 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 20:08:39.294 MutiThread[4927:1577194] 剩餘票數:5 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 20:08:39.499 MutiThread[4927:1577193] 剩餘票數:4 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 20:08:39.700 MutiThread[4927:1577194] 剩餘票數:3 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 20:08:39.905 MutiThread[4927:1577193] 剩餘票數:2 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 20:08:40.106 MutiThread[4927:1577194] 剩餘票數:1 視窗:廣州售票視窗
2016-04-06 20:08:40.312 MutiThread[4927:1577193] 剩餘票數:0 視窗:北京售票視窗
2016-04-06 20:08:40.516 MutiThread[4927:1577194] 售賣完畢
2016-04-06 20:08:40.516 MutiThread[4927:1577193] 售賣完畢
2016-04-06 20:08:40.517 MutiThread[4927:1577193] <nsthread: 0x7fb719d54000>{number = 2, name = 北京售票視窗} Will Exit
2016-04-06 20:08:40.517 MutiThread[4927:1577194] <nsthread: 0x7fb719d552f0>{number = 3, name = 廣州售票視窗} Will Exit</nsthread: 0x7fb719d552f0>&lt;/nsthread: 0x7fb719d54000>

如果確定兩個執行緒都是isCancelled狀態,可以呼叫[NSThread exit]方法來終止執行緒。

Next

接下來將更新GCD和NSOperation篇。

轉載自:http://www.cocoachina.com/ios/20160412/15903.html