在iOS開發(fā)為什么使用多線程 ，多線程有哪些方法。

多線程是一個比較輕量級的方法來實現(xiàn)單個應(yīng)用程序內(nèi)多個代碼執(zhí)行路徑

在系統(tǒng)級別內(nèi)，程序并排執(zhí)行，程序分配到每個程序的執(zhí)行時間是基于該程序的所需時間和其他程序的所需時間來決定的。

然而，在每個程序內(nèi)部，存在一個或者多個執(zhí)行線程，它同時或在一個幾乎同時發(fā)生的方式里執(zhí)行不同的任務(wù)。

概要提示：

iPhone中的線程應(yīng)用并不是無節(jié)制的，官方給出的資料顯示，iPhone OS下的主線程的堆棧大小是1M，第二個線程開始就是512KB，并且該值不能通過編譯器開關(guān)或線程API函數(shù)來更改，只有主線程有直接修改UI的能力

一、線程概述

有些程序是一條直線，起點到終點——如簡單的hello world，運行打印完，它的生命周期便結(jié)束了，像是曇花一現(xiàn)。

有些程序是一個圓，不斷循環(huán)直到將它切斷——如操作系統(tǒng)，一直運行直到你關(guān)機。

一個運行著的程序就是一個進程或者叫做一個任務(wù)，一個進程至少包含一個線程，線程就是程序的執(zhí)行流。

Mac和IOS中的程序啟動，創(chuàng)建好一個進程的同時，一個線程便開始運作，這個線程叫做主線程。主線成在程序中的位置和其他線程不同，它是其他線程最終的父線程，且所有的界面的顯示操作即AppKit或UIKit的操作必須在主線程進行。

系統(tǒng)中每一個進程都有自己獨立的虛擬內(nèi)存空間，而同一個進程中的多個線程則公用進程的內(nèi)存空間。

每創(chuàng)建一個新的進成，都需要一些內(nèi)存（如每個線程有自己的stack空間）和消耗一定的CPU時間。

當(dāng)多個進成對同一個資源出現(xiàn)爭奪的時候需要注意線程安全問題

創(chuàng)建線程

創(chuàng)建一個新的線程就是給進程增加一個執(zhí)行流，所以新建一個線程需要提供一個函數(shù)或者方法作為線程的進口。

1.使用NSThread

     NSThread提供了創(chuàng)建線程的路徑，還可以提供了監(jiān)測當(dāng)前線程是否是主線程的方法

     使用NSThread創(chuàng)建一個新的線程有兩種方式：

     1.創(chuàng)建一個NSThread的對象，調(diào)用Start方法——使用一個目標(biāo)對象的方法初始化一個NSThread對象，或者創(chuàng)建一個繼承自NSThread的子類，實現(xiàn)起main方法？，然后在直接創(chuàng)建這個子類的對象。

     2.使用detachNewThreadSelector：toTarget：withObject：這個類方法創(chuàng)建一個子線程，這個比較直接，直接使用目標(biāo)對象的方法作為線程啟動入口

2.使用NSObject

     使用NSObject直接就加入了對多線程的支持，允許對象的某個方法在后臺運行。

    [my0bj performSelectorInBackground:@selector（doSomething） withObject:nil];

3.POSIX Thread

    由于Mac和IOS都是基于Darwin系統(tǒng)，Darwin系統(tǒng)的UNX內(nèi)核，是基于mach和BSD的，繼承了BSD的POSIX接口，所以可以直接使用POSIX線程的相關(guān)接口開實現(xiàn)線程

   創(chuàng)建線程的接口為 pthread_create, 當(dāng)然在創(chuàng)建線程之前可以創(chuàng)建好相關(guān)線程的屬性

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NSOperation&NSOperationQueue

   很多時候我們使用多線程，需要控制線程的并發(fā)數(shù)，畢竟線程也是需要消耗系統(tǒng)資源的，當(dāng)程序中同時運行的線程過多時，系統(tǒng)必然變慢，所以很多時候我們會控制同時運行線程的數(shù)目

   NSOperation可以封裝我們的操作，然后將創(chuàng)建好的NSOperation對象放到NSOperationQueue隊列中，OperationQueue便開始啟動新的線程去執(zhí)行隊列中的操作，OperationQueue的并發(fā)數(shù)時可以通過如下方式進行設(shè)置的：

     - (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)count 

GCD時Grand central Dispatch的縮寫，是一系列BSD層面的接口。在mac10.6和IOS4.0以后才引入的

且現(xiàn)在NSOperation和NSOperationQueue的多線程的實現(xiàn)就是基于GCD的。目前這個特性也被移植到 FreeBSD上了，可以查看libdispatch這個開源項目。

dispatch_queue_t p_w_picpathDownloadQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

當(dāng)然，GCD除了處理多線程外還有很多非常好的功能，其建立在強大的kqueue之上，效率也能夠得到保障。

IOS的多線程，一般分為三種方式： 

1,Thread;
2, Cocoa operations;
3, Grand Central Dispatch (GCD) (iOS4 才開始支持)

下面簡單說明一下：

1：NSThread

  創(chuàng)建方式主要有兩種：

[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(myThreadMainMethod:) toTarget:self withObject:nil];
和
NSThread* myThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self
                                        selector:@selector(myThreadMainMethod:)
                                        object:nil];
[myThread start]; //啟動線程

這兩種方式的區(qū)別是：前一種一調(diào)用就會立即創(chuàng)建一個線程來做事情；而后一種雖然你 alloc 了也 init了，但是要直到我們手動調(diào)用 start 啟動線程時才會真正去創(chuàng)建線程。這種延遲實現(xiàn)思想在很多跟資源相關(guān)的地方都有用到。后一種方式我們還可以在啟動線程之前，對線程進行配置，比如設(shè)置 stack 大小，線程優(yōu)先級。

此外還有一種間接的方式：利用NSObject的方法

performSelectorInBackground:withObject: 來創(chuàng)建一個線程：
[myObj performSelectorInBackground:@selector(myThreadMainMethod) withObject:nil]; //在后臺運行某一個方法
其效果與 NSThread 的 detachNewThreadSelector:toTarget:withObject: 是一樣的。

2，NSOperation:

    官方解釋：The NSOperation class is an abstract class you use to encapsulate the code and data associated with a single task. Because it is abstract, you do not use this class directly but instead subclass or use one of the system-defined subclasses (NSInvocationOperation or NSBlockOperation) to perform the actual task.

并發(fā)執(zhí)行你需要重載如下4個方法

    //執(zhí)行任務(wù)主函數(shù)，線程運行的入口函數(shù)

    -(void)start 

      //是否允許并發(fā)，返回YES，允許并發(fā)，返回NO不允許。默認(rèn)返回NO

   -(BOOL)isConcurrent 

    - (BOOL)isExecuting

    //是否已經(jīng)完成，這個必須要重載，不然放在放在NSOperationQueue里的NSOpertaion不能正常釋放。

   - (BOOL)isFinished

  比如TestNSOperation:NSOperaion 重載上述的4個方法，

   聲明一個NSOperationQueue,NSOperationQueue *queue = [[[NSOperationQueue alloc ] init]autorelease];

  [queue addOperation:testNSoperation];

  它會自動調(diào)用TestNSOperation里的start函數(shù)，如果需要多個NSOperation,你需要設(shè)置queue的一些屬性，如果多個NSOperation之間有依賴關(guān)系，也可以設(shè)置，具體可以參考API文檔。 

    (2)非并發(fā)執(zhí)行

   -(void)main

  只需要重載這個main方法就可以了。 

3、 GCD

dispatch_async(dispatch_queue_t queue,dispatch_block_t block);

async表明異步運行,block代表的是你要做的事情,queue則是你把任務(wù)交給誰來處理了.

之所以程序中會用到多線程是因為程序往往會需要讀取數(shù)據(jù),然后更新UI.為了良好的用戶體驗,讀取數(shù)據(jù)的操作會傾向于在后臺運行,這樣以避免阻塞主線程.GCD里就有三種queue來處理。

1. Main queue：

　　顧名思義,運行在主線程,由dispatch_get_main_queue獲得.和ui相關(guān)的就要使用MainQueue.

2.Serial quque(private dispatch queue)

　　每次運行一個任務(wù),可以添加多個,執(zhí)行次序FIFO. 通常是指程序員生成的.

3. Concurrent queue(globaldispatch queue):

可以同時運行多個任務(wù),每個任務(wù)的啟動時間是按照加入queue的順序,結(jié)束的順序依賴各自的任務(wù).使用dispatch_get_global_queue獲得.

所以我們可以大致了解使用GCD的框架:

1 2 3 4 5 6 7

dispatch_async(getDataQueue,^{     //獲取數(shù)據(jù),獲得一組后,刷新UI.     dispatch_aysnc(mainQueue, ^{     //UI的更新需在主線程中進行 }; } )

下面 就來總結(jié)一下這三種多線程方式的區(qū)別吧：

Thread 是這三種范式里面相對輕量級的，但也是使用起來最負(fù)責(zé)的，你需要自己管理thread的生命周期，線程之間的同步。線程共享同一應(yīng)用程序的部分內(nèi)存空間， 它們擁有對數(shù)據(jù)相同的訪問權(quán)限。你得協(xié)調(diào)多個線程對同一數(shù)據(jù)的訪問，一般做法是在訪問之前加鎖，這會導(dǎo)致一定的性能開銷。在 iOS 中我們可以使用多種形式的 thread:

Cocoa threads: 使用NSThread 或直接從 NSObject 的類方法 performSelectorInBackground:withObject: 來創(chuàng)建一個線程。如果你選擇thread來實現(xiàn)多線程，那么 NSThread 就是官方推薦優(yōu)先選用的方式。

Cocoa operations是基于 Obective-C實現(xiàn)的，類 NSOperation 以面向?qū)ο蟮姆绞椒庋b了用戶需要執(zhí)行的操作，我們只要聚焦于我們需要做的事情，而不必太操心線程的管理，同步等事情，因為NSOperation已經(jīng)為我 們封裝了這些事情。 NSOperation 是一個抽象基類，我們必須使用它的子類。iOS 提供了兩種默認(rèn)實現(xiàn)：NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation。

Grand Central Dispatch (GCD): iOS4 才開始支持，它提供了一些新的特性，以及運行庫來支持多核并行編程，它的關(guān)注點更高：如何在多個 cpu 上提升效率。

最后，既然說道多線程的開發(fā)，難免會在多線程之間進行通訊；

利用NSObject的一些類方法，可以輕松搞定。

在應(yīng)用程序主線程中做事情：
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait

- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait modes:(NSArray *)array

在指定線程中做事情：
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait

- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait modes:(NSArray *)array

在當(dāng)前線程中做事情：

//Invokes a method of the receiver on the current thread using the default mode after a delay.

- (void)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(id)anArgument afterDelay:(NSTimeInterval)delay

performSelector:withObject:afterDelay:inModes:

取消發(fā)送給當(dāng)前線程的某個消息
cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:

cancelPreviousPerformRequestsWithTarget:selector:object:

如在我們在某個線程中下載數(shù)據(jù)，下載完成之后要通知主線程中更新界面等等，可以使用如下接口：- (void)myThreadMainMethod
{
    NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
    // to do something in your thread job
    ...
    [self performSelectorOnMainThread:@selector(updateUI) withObject:nil waitUntilDone:NO];
    [pool release];
}