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關(guān)于iOS多線程，你看我就夠了（已更新）

作者：@翁呀偉呀 授權(quán)本站轉(zhuǎn)載。

在這篇文章中，我將為你整理一下 iOS 開發(fā)中幾種多線程方案，以及其使用方法和注意事項。當然也會給出幾種多線程的案例，在實際使用中感受它們的區(qū)別。還有一點需要說明的是，這篇文章將會使用 Swift 和 Objective-c 兩種語言講解，雙語幼兒園。OK，let't begin!

概述

這篇文章中，我不會說多線程是什么、線程和進程的區(qū)別、多線程有什么用，當然我也不會說什么是串行、什么是并行等問題，這些我們應(yīng)該都知道的。

在 iOS 中其實目前有 4 套多線程方案，他們分別是：

  • Pthreads

  • NSThread

  • GCD

  • NSOperation & NSOperationQueue

所以接下來，我會一一講解這些方案的使用方法和一些案例。在將這些內(nèi)容的時候，我也會順帶說一些多線程周邊產(chǎn)品。比如： 線程同步、 延時執(zhí)行、 單例模式 等等。

Pthreads

其實這個方案不用說的，只是拿來充個數(shù)，為了讓大家了解一下就好了。百度百科里是這么說的：

POSIX線程（POSIX threads），簡稱Pthreads，是線程的POSIX標準。該標準定義了創(chuàng)建和操縱線程的一整套API。在類Unix操作系統(tǒng)（Unix、Linux、Mac OS X等）中，都使用Pthreads作為操作系統(tǒng)的線程。

簡單地說，這是一套在很多操作系統(tǒng)上都通用的多線程API，所以移植性很強（然并卵），當然在 iOS 中也是可以的。不過這是基于 c語言 的框架，使用起來這酸爽！感受一下：

OBJECTIVE-C

當然第一步要包含頭文件

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#import

然后創(chuàng)建線程，并執(zhí)行任務(wù)

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- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    pthread_t thread;
    //創(chuàng)建一個線程并自動執(zhí)行
    pthread_create(&thread, NULL, start, NULL);
}
void *start(void *data) {
    NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
    return NULL;
}

打印輸出：

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2015-07-27 23:57:21.689 testThread[10616:2644653] {number = 2, name = (null)}

看代碼就會發(fā)現(xiàn)他需要 c語言函數(shù)，這是比較蛋疼的，更蛋疼的是你需要手動處理線程的各個狀態(tài)的轉(zhuǎn)換即管理生命周期，比如，這段代碼雖然創(chuàng)建了一個線程，但并沒有銷毀。

SWIFT

很遺憾，在我目前的 swift1.2 中無法執(zhí)行這套方法，原因是這個函數(shù)需要傳入一個函數(shù)指針 CFunctionPointer類型，但是目前 swift 無法將方法轉(zhuǎn)換成此類型。聽說 swift 2.0 引入一個新特性 @convention(c), 可以完成 Swift 方法轉(zhuǎn)換成 c 語言指針的。在這里可以看到

那么，Pthreads 方案的多線程我就介紹這么多，畢竟做 iOS 開發(fā)幾乎不可能用到。但是如果你感興趣的話，或者說想要自己實現(xiàn)一套多線程方案，從底層開始定制，那么可以去搜一下相關(guān)資料。

NSThread

這套方案是經(jīng)過蘋果封裝后的，并且完全面向?qū)ο蟮?。所以你可以直接操控線程對象，非常直觀和方便。但是，它的生命周期還是需要我們手動管理，所以這套方案也是偶爾用用，比如 [NSThread currentThread]，它可以獲取當前線程類，你就可以知道當前線程的各種屬性，用于調(diào)試十分方便。下面來看看它的一些用法。

創(chuàng)建并啟動

  • 先創(chuàng)建線程類，再啟動

OBJECTIVE-C

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  // 創(chuàng)建
  NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:nil];
  // 啟動
  [thread start];

SWIFT

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  //創(chuàng)建
  let thread = NSThread(target: self, selector: "run:", object: nil)
  //啟動
  thread.start()

  • 創(chuàng)建并自動啟動

OBJECTIVE-C

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

SWIFT

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  NSThread.detachNewThreadSelector("run:", toTarget: self, withObject: nil)

  • 使用 NSObject 的方法創(chuàng)建并自動啟動

OBJECTIVE-C

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  [self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:nil];

SWIFT

很遺憾 too! 蘋果認為 performSelector: 不安全，所以在 Swift 去掉了這個方法。

Note: The performSelector: method and related selector-invoking methods are not imported in Swift because they are inherently unsafe.

其他方法

除了創(chuàng)建啟動外，NSThread 還以很多方法，下面我列舉一些常見的方法，當然我列舉的并不完整，更多方法大家可以去類的定義里去看。

OBJECTIVE-C

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//取消線程
- (void)cancel;
//啟動線程
- (void)start;
//判斷某個線程的狀態(tài)的屬性
@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing;
@property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished;
@property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled;
//設(shè)置和獲取線程名字
-(void)setName:(NSString *)n;
-(NSString *)name;
//獲取當前線程信息
+ (NSThread *)currentThread;
//獲取主線程信息
+ (NSThread *)mainThread;
//使當前線程暫停一段時間，或者暫停到某個時刻
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)time;
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;

SWIFT

Swift的方法名字和OC的方法名都一樣，我就不浪費空間列舉出來了。

其實，NSThread 用起來也挺簡單的，因為它就那幾種方法。同時，我們也只有在一些非常簡單的場景才會用 NSThread, 畢竟它還不夠智能，不能優(yōu)雅地處理多線程中的其他高級概念。所以接下來要說的內(nèi)容才是重點。

GCD

Grand Central Dispatch，聽名字就霸氣。它是蘋果為多核的并行運算提出的解決方案，所以會自動合理地利用更多的CPU內(nèi)核（比如雙核、四核），最重要的是它會自動管理線程的生命周期（創(chuàng)建線程、調(diào)度任務(wù)、銷毀線程），完全不需要我們管理，我們只需要告訴干什么就行。同時它使用的也是 c語言，不過由于使用了 Block（Swift里叫做閉包），使得使用起來更加方便，而且靈活。所以基本上大家都使用 GCD 這套方案，老少咸宜，實在是居家旅行、殺人滅口，必備良藥。不好意思，有點中二，咱們繼續(xù)。

任務(wù)和隊列

在 GCD 中，加入了兩個非常重要的概念： 任務(wù) 和 隊列。

  • 任務(wù)：即操作，你想要干什么，說白了就是一段代碼，在 GCD 中就是一個 Block，所以添加任務(wù)十分方便。任務(wù)有兩種執(zhí)行方式： 同步執(zhí)行 和 異步執(zhí)行，他們之間的區(qū)別是 是否會創(chuàng)建新的線程。

同步執(zhí)行：只要是同步執(zhí)行的任務(wù)，都會在當前線程執(zhí)行，不會另開線程。

異步執(zhí)行：只要是異步執(zhí)行的任務(wù)，都會另開線程，在別的線程執(zhí)行。

更新：

這里說的并不準確，同步（sync） 和 異步（async） 的主要區(qū)別在于會不會阻塞當前線程，直到 Block 中的任務(wù)執(zhí)行完畢！

如果是 同步（sync） 操作，它會阻塞當前線程并等待 Block 中的任務(wù)執(zhí)行完畢，然后當前線程才會繼續(xù)往下運行。

如果是 異步（async）操作，當前線程會直接往下執(zhí)行，它不會阻塞當前線程。

  • 隊列：用于存放任務(wù)。一共有兩種隊列， 串行隊列 和 并行隊列。

串行隊列 中的任務(wù)會根據(jù)隊列的定義 FIFO 的執(zhí)行，一個接一個的先進先出的進行執(zhí)行。

更新：放到串行隊列的任務(wù)，GCD 會 FIFO（先進先出） 地取出來一個，執(zhí)行一個，然后取下一個，這樣一個一個的執(zhí)行。

并行隊列 中的任務(wù)根據(jù)同步或異步有不同的執(zhí)行方式。雖然很繞，但請看下表：

更新：放到串行隊列的任務(wù)，GCD 也會 FIFO的取出來，但不同的是，它取出來一個就會放到別的線程，然后再取出來一個又放到另一個的線程。這樣由于取的動作很快，忽略不計，看起來，所有的任務(wù)都是一起執(zhí)行的。不過需要注意，GCD 會根據(jù)系統(tǒng)資源控制并行的數(shù)量，所以如果任務(wù)很多，它并不會讓所有任務(wù)同時執(zhí)行。

創(chuàng)建隊列

  • 主隊列：這是一個特殊的 串行隊列。什么是主隊列，大家都知道吧，它用于刷新 UI，任何需要刷新 UI 的工作都要在主隊列執(zhí)行，所以一般耗時的任務(wù)都要放到別的線程執(zhí)行。

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  //OBJECTIVE-C
  dispatch_queue_t queue = ispatch_get_main_queue();
  //SWIFT
  let queue = ispatch_get_main_queue()

  • 自己創(chuàng)建的隊列：凡是自己創(chuàng)建的隊列都是 串行隊列。其中第一個參數(shù)是標識符，用于 DEBUG 的時候標識唯一的隊列，可以為空。大家可以看xcode的文檔查看參數(shù)意義。

    更新：自己可以創(chuàng)建 串行隊列, 也可以創(chuàng)建 并行隊列。看下面的代碼（代碼已更新），它有兩個參數(shù)，第一個上面已經(jīng)說了，第二個才是最重要的。

    第二個參數(shù)用來表示創(chuàng)建的隊列是串行的還是并行的，傳入 DISPATCH_QUEUE_SERIAL 或 NULL 表示創(chuàng)建串行隊列。傳入 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示創(chuàng)建并行隊列。

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  //OBJECTIVE-C
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", NULL);
  //SWIFT
  let queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", nil);

  • 全局并行隊列：這應(yīng)該是唯一一個并行隊列，只要是并行任務(wù)一般都加入到這個隊列。

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  //OBJECTIVE-C
  dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
  //SWIFT
  let queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)

創(chuàng)建任務(wù)

  • 同步任務(wù)：不會另開線程 (SYNC)

OBJECTIVE-C

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  dispatch_sync(, ^{
      //code here
      NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
  });

SWIFT

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  dispatch_sync(, { () -> Void in
      //code here
      println(NSThread.currentThread())
  })

  • 異步任務(wù)：會另開線程 (ASYNC)

OBJECTIVE-C

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  dispatch_async(, ^{
      //code here
      NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
  });

SWIFT

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  dispatch_async(, { () -> Void in
      //code here
      println(NSThread.currentThread())
  })

更新：

為了更好的理解同步和異步，和各種隊列的使用，下面看兩個示例：

示例一：

以下代碼在主線程調(diào)用，結(jié)果是什么？

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NSLog("之前 - %@", NSThread.currentThread())
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), { () -> Void in 
        NSLog("sync - %@", NSThread.currentThread())
})
NSLog("之后 - %@", NSThread.currentThread())

答案：

只會打印第一句：之前 - {number = 1, name = main} ，然后主線程就卡死了，你可以在界面上放一個按鈕，你就會發(fā)現(xiàn)點不了了。

解釋：

同步任務(wù)會阻塞當前線程，然后把 Block 中的任務(wù)放到指定的隊列中執(zhí)行，只有等到 Block 中的任務(wù)完成后才會讓當前線程繼續(xù)往下運行。

那么這里的步驟就是：打印完第一句后，dispatch_sync 立即阻塞當前的主線程，然后把 Block 中的任務(wù)放到 main_queue 中，可以 main_queue 中的任務(wù)會被取出來放到主線程中執(zhí)行，但主線程這個時候已經(jīng)被阻塞了，所以 Block 中的任務(wù)就不能完成，它不完成，dispatch_sync 就會一直阻塞主線程，這就是死鎖現(xiàn)象。導(dǎo)致主線程一直卡死。

示例二：

以下代碼會產(chǎn)生什么結(jié)果？

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let queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
   NSLog("之前 - %@", NSThread.currentThread())
    dispatch_async(queue, { () -> Void in
        NSLog("sync之前 - %@", NSThread.currentThread())
        dispatch_sync(queue, { () -> Void in
             NSLog("sync - %@", NSThread.currentThread())
        })
        NSLog("sync之后 - %@", NSThread.currentThread())
   })
  NSLog("之后 - %@", NSThread.currentThread())

答案：

2015-07-30 02:06:51.058 test[33329:8793087] 之前 - {number = 1, name = main}

2015-07-30 02:06:51.059 test[33329:8793356] sync之前 - {number = 2, name = (null)}

2015-07-30 02:06:51.059 test[33329:8793087] 之后 - {number = 1, name = main}

很明顯 sync - %@ 和 sync之后 - %@ 沒有被打印出來！這是為什么呢？我們再來分析一下：

分析：

我們按執(zhí)行順序一步步來哦：

  1. 使用 DISPATCH_QUEUE_SERIAL 這個參數(shù)，創(chuàng)建了一個 串行隊列。

  2. 打印出 之前 - %@ 這句。

  3. dispatch_async 異步執(zhí)行，所以當前線程不會被阻塞，于是有了兩條線程，一條當前線程繼續(xù)往下打印出 之后 - %@這句, 另一臺執(zhí)行 Block 中的內(nèi)容打印 sync之前 - %@ 這句。因為這兩條是并行的，所以打印的先后順序無所謂。

  4. 注意，高潮來了。現(xiàn)在的情況和上一個例子一樣了。dispatch_sync同步執(zhí)行，于是它所在的線程會被阻塞，一直等到 sync 里的任務(wù)執(zhí)行完才會繼續(xù)往下。于是 sync 就高興的把自己 Block 中的任務(wù)放到 queue 中，可誰想 queue 是一個串行隊列，一次執(zhí)行一個任務(wù)，所以 sync 的 Block 必須等到前一個任務(wù)執(zhí)行完畢，可萬萬沒想到的是 queue 正在執(zhí)行的任務(wù)就是被 sync 阻塞了的那個。于是又發(fā)生了死鎖。所以 sync 所在的線程被卡死了。剩下的兩句代碼自然不會打印。

隊列組

隊列組可以將很多隊列添加到一個組里，這樣做的好處是，當這個組里所有的任務(wù)都執(zhí)行完了，隊列組會通過一個方法通知我們。下面是使用方法，這是一個很實用的功能。

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//1.創(chuàng)建隊列組
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
//2.創(chuàng)建隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//3.多次使用隊列組的方法執(zhí)行任務(wù), 只有異步方法
//3.1.執(zhí)行3次循環(huán)
dispatch_group_async(group, queue, ^{
    for (NSInteger i = 0; i < 3; i++) {
        NSLog(@"group-01 - %@", [NSThread currentThread]);
    }
});
//3.2.主隊列執(zhí)行8次循環(huán)
dispatch_group_async(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    for (NSInteger i = 0; i < 8; i++) {
        NSLog(@"group-02 - %@", [NSThread currentThread]);
    }
});
//3.3.執(zhí)行5次循環(huán)
dispatch_group_async(group, queue, ^{
    for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) {
        NSLog(@"group-03 - %@", [NSThread currentThread]);
    }
});
//4.都完成后會自動通知
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"完成 - %@", [NSThread currentThread]);
});

SWIFT

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//1.創(chuàng)建隊列組
let group = dispatch_group_create()
//2.創(chuàng)建隊列
let queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)
//3.多次使用隊列組的方法執(zhí)行任務(wù), 只有異步方法
//3.1.執(zhí)行3次循環(huán)
dispatch_group_async(group, queue) { () -> Void in
    for _ in 0.. Void in
    for _ in 0.. Void in
    for _ in 0.. Void in
    NSLog("完成 - %@", NSThread.currentThread())
}

打印結(jié)果

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2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319271] group-03 - {number = 3, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319146] group-02 - {number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319146] group-02 - {number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319271] group-03 - {number = 3, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - {number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319271] group-03 - {number = 3, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319271] group-03 - {number = 3, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - {number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319273] group-01 - {number = 2, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319271] group-03 - {number = 3, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - {number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319273] group-01 - {number = 2, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - {number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319273] group-01 - {number = 2, name = (null)}
2015-07-28 03:40:34.279 test[12540:3319146] group-02 - {number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.279 test[12540:3319146] group-02 - {number = 1, name = main}
2015-07-28 03:40:34.279 test[12540:3319146] 完成 - {number = 1, name = main}

這些就是 GCD 的基本功能，但是它的能力遠不止這些，等講完 NSOperation 后，我們再來看看它的一些其他方面用途。而且，只要你想象力夠豐富，你可以組合出更好的用法。

更新：關(guān)于GCD，還有兩個需要說的：

func dispatch_barrier_async(_ queue: dispatch_queue_t, _ block: dispatch_block_t):

這個方法重點是你傳入的 queue，當你傳入的 queue 是通過 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 參數(shù)自己創(chuàng)建的 queue 時，這個方法會阻塞這個 queue（注意是阻塞 queue ，而不是阻塞當前線程），一直等到這個 queue 中排在它前面的任務(wù)都執(zhí)行完成后才會開始執(zhí)行自己，自己執(zhí)行完畢后，再會取消阻塞，使這個 queue 中排在它后面的任務(wù)繼續(xù)執(zhí)行。

如果你傳入的是其他的 queue, 那么它就和 dispatch_async 一樣了。

func dispatch_barrier_sync(_ queue: dispatch_queue_t, _ block: dispatch_block_t):

這個方法的使用和上一個一樣，傳入 自定義的并發(fā)隊列（DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT），它和上一個方法一樣的阻塞 queue，不同的是 這個方法還會 阻塞當前線程。

如果你傳入的是其他的 queue, 那么它就和 dispatch_sync 一樣了。

NSOperation和NSOperationQueue

NSOperation 是蘋果公司對 GCD 的封裝，完全面向?qū)ο螅允褂闷饋砀美斫狻?大家可以看到 NSOperation 和 NSOperationQueue 分別對應(yīng) GCD 的 任務(wù) 和 隊列 。操作步驟也很好理解：

  1. 將要執(zhí)行的任務(wù)封裝到一個 NSOperation 對象中。

  2. 將此任務(wù)添加到一個 NSOperationQueue 對象中。

然后系統(tǒng)就會自動在執(zhí)行任務(wù)。至于同步還是異步、串行還是并行請繼續(xù)往下看：

添加任務(wù)

值得說明的是，NSOperation 只是一個抽象類，所以不能封裝任務(wù)。但它有 2 個子類用于封裝任務(wù)。分別是：NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation 。創(chuàng)建一個 Operation 后，需要調(diào)用 start 方法來啟動任務(wù)，它會 默認在當前隊列同步執(zhí)行。當然你也可以在中途取消一個任務(wù)，只需要調(diào)用其 cancel 方法即可。

  • NSInvocationOperation : 需要傳入一個方法名。

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  //1.創(chuàng)建NSInvocationOperation對象
  NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
  //2.開始執(zhí)行
  [operation start];

SWIFT

在 Swift 構(gòu)建的和諧社會里，是容不下 NSInvocationOperation 這種不是類型安全的敗類的。蘋果如是說。這里有相關(guān)解釋

  • NSBlockOperation

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  //1.創(chuàng)建NSBlockOperation對象
  NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
      NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
  }];
  //2.開始任務(wù)
  [operation start];

SWIFT

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  //1.創(chuàng)建NSBlockOperation對象
  let operation = NSBlockOperation { () -> Void in
      println(NSThread.currentThread())
  }
  //2.開始任務(wù)
  operation.start()

之前說過這樣的任務(wù)，默認會在當前線程執(zhí)行。但是 NSBlockOperation 還有一個方法：addExecutionBlock: ，通過這個方法可以給 Operation 添加多個執(zhí)行 Block。這樣 Operation 中的任務(wù) 會并發(fā)執(zhí)行，它會 在主線程和其它的多個線程 執(zhí)行這些任務(wù)，注意下面的打印結(jié)果：

OBJECTIVE-C

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      //1.創(chuàng)建NSBlockOperation對象
      NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
          NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
      }];
      //添加多個Block
      for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) {
          [operation addExecutionBlock:^{
              NSLog(@"第%ld次：%@", i, [NSThread currentThread]);
          }];
      }
      //2.開始任務(wù)
      [operation start];

SWIFT

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        //1.創(chuàng)建NSBlockOperation對象
        let operation = NSBlockOperation { () -> Void in
            NSLog("%@", NSThread.currentThread())
        }
        //2.添加多個Block
        for i in 0.. Void in
                NSLog("第%ld次 - %@", i, NSThread.currentThread())
            }
        }
        //2.開始任務(wù)
        operation.start()

打印輸出


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2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095467] 第2次 -{number = 1, name = main}
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095666] 第1次 -{number = 4, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095665]{number = 3, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095662] 第0次 -{number = 2, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.586 test[17527:4095666] 第3次 -{number = 4, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.586 test[17527:4095467] 第4次 -{number = 1, name = main}

NOTE：addExecutionBlock 方法必須在 start() 方法之前執(zhí)行，否則就會報錯：

‘*** -[NSBlockOperation addExecutionBlock:]: blocks cannot be added after the operation has started executing or finished'

NOTE：大家可能發(fā)現(xiàn)了一個問題，為什么我在 Swift 里打印輸出使用 NSLog() 而不是 println() 呢？原因是使用 print() / println() 輸出的話，它會簡單地使用 流（stream） 的概念，學過 C++ 的都知道。它會把需要輸出的每個字符一個一個的輸出到控制臺。普通使用并沒有問題，可是當多線程同步輸出的時候問題就來了，由于很多 println() 同時打印，就會導(dǎo)致控制臺上的字符混亂的堆在一起，而NSLog() 就沒有這個問題。到底是什么樣子的呢？你可以把上面 NSLog() 改為 println() ，然后一試便知。 更多 NSLog() 與 println() 的區(qū)別看這里

  • 自定義Operation

除了上面的兩種 Operation 以外，我們還可以自定義 Operation。自定義 Operation 需要繼承 NSOperation 類，并實現(xiàn)其 main() 方法，因為在調(diào)用 start() 方法的時候，內(nèi)部會調(diào)用 main() 方法完成相關(guān)邏輯。所以如果以上的兩個類無法滿足你的欲望的時候，你就需要自定義了。你想要實現(xiàn)什么功能都可以寫在里面。除此之外，你還需要實現(xiàn) cancel() 在內(nèi)的各種方法。所以這個功能提供給高級玩家，我在這里就不說了，等我需要用到時在研究它，到時候可能會再做更新。

創(chuàng)建隊列

看過上面的內(nèi)容就知道，我們可以調(diào)用一個 NSOperation 對象的 start() 方法來啟動這個任務(wù)，但是這樣做他們默認是 同步執(zhí)行 的。就算是 addExecutionBlock 方法，也會在 當前線程和其他線程 中執(zhí)行，也就是說還是會占用當前線程。這是就要用到隊列 NSOperationQueue 了。而且，按類型來說的話一共有兩種類型：主隊列、其他隊列。只要添加到隊列，會自動調(diào)用任務(wù)的 start() 方法

  • 主隊列

細心的同學就會發(fā)現(xiàn)，每套多線程方案都會有一個主線程（當然啦，說的是iOS中，像 pthread 這種多系統(tǒng)的方案并沒有，因為 UI線程 理論需要每種操作系統(tǒng)自己定制）。這是一個特殊的線程，必須串行。所以添加到主隊列的任務(wù)都會一個接一個地排著隊在主線程處理。

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//OBJECTIVE-C
NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];
//SWIFT
let queue = NSOperationQueue.mainQueue()

  • 其他隊列

因為主隊列比較特殊，所以會單獨有一個類方法來獲得主隊列。那么通過初始化產(chǎn)生的隊列就是其他隊列了，因為只有這兩種隊列，除了主隊列，其他隊列就不需要名字了。

注意：其他隊列的任務(wù)會在其他線程并行執(zhí)行。

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//1.創(chuàng)建一個其他隊列    
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
//2.創(chuàng)建NSBlockOperation對象
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
}];
//3.添加多個Block
for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) {
    [operation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"第%ld次：%@", i, [NSThread currentThread]);
    }];
}
//4.隊列添加任務(wù)
[queue addOperation:operation];

SWIFT

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//1.創(chuàng)建其他隊列
let queue = NSOperationQueue()
//2.創(chuàng)建NSBlockOperation對象
let operation = NSBlockOperation { () -> Void in
    NSLog("%@", NSThread.currentThread())
}
//3.添加多個Block
for i in 0.. Void in
        NSLog("第%ld次 - %@", i, NSThread.currentThread())
    }
}
//4.隊列添加任務(wù)
queue.addOperation(operation)

打印輸出


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2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443534]{number = 5, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443536] 第2次 -{number = 2, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443535] 第0次 -{number = 4, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443533] 第1次 -{number = 3, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443534] 第3次 -{number = 5, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443536] 第4次 -{number = 2, name = (null)}

OK, 這時應(yīng)該發(fā)問了，大家將 NSOperationQueue 與 GCD的隊列 相比較就會發(fā)現(xiàn)，這里沒有并行隊列，那如果我想要10個任務(wù)在其他線程串行的執(zhí)行怎么辦？

這就是蘋果封裝的妙處，你不用管串行、并行、同步、異步這些名詞。NSOperationQueue 有一個參數(shù) maxConcurrentOperationCount 最大并發(fā)數(shù)，用來設(shè)置最多可以讓多少個任務(wù)同時執(zhí)行。當你把它設(shè)置為 1 的時候，他不就是串行了嘛！

NSOperationQueue 還有一個添加任務(wù)的方法，- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block; ，這是不是和 GCD 差不多？這樣就可以添加一個任務(wù)到隊列中了，十分方便。

NSOperation 有一個非常實用的功能，那就是添加依賴。比如有 3 個任務(wù)：A: 從服務(wù)器上下載一張圖片，B：給這張圖片加個水印，C：把圖片返回給服務(wù)器。這時就可以用到依賴了:

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//1.任務(wù)一：下載圖片
NSBlockOperation *operation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"下載圖片 - %@", [NSThread currentThread]);
    [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
}];
//2.任務(wù)二：打水印
NSBlockOperation *operation2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"打水印   - %@", [NSThread currentThread]);
    [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
}];
//3.任務(wù)三：上傳圖片
NSBlockOperation *operation3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"上傳圖片 - %@", [NSThread currentThread]);
    [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
}];
//4.設(shè)置依賴
[operation2 addDependency:operation1];      //任務(wù)二依賴任務(wù)一
[operation3 addDependency:operation2];      //任務(wù)三依賴任務(wù)二
//5.創(chuàng)建隊列并加入任務(wù)
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
[queue addOperations:@[operation3, operation2, operation1] waitUntilFinished:NO];

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//1.任務(wù)一：下載圖片
let operation1 = NSBlockOperation { () -> Void in
    NSLog("下載圖片 - %@", NSThread.currentThread())
    NSThread.sleepForTimeInterval(1.0)
}
//2.任務(wù)二：打水印
let operation2 = NSBlockOperation { () -> Void in
    NSLog("打水印   - %@", NSThread.currentThread())
    NSThread.sleepForTimeInterval(1.0)
}
//3.任務(wù)三：上傳圖片
let operation3 = NSBlockOperation { () -> Void in
    NSLog("上傳圖片 - %@", NSThread.currentThread())
    NSThread.sleepForTimeInterval(1.0)
}
//4.設(shè)置依賴
operation2.addDependency(operation1)    //任務(wù)二依賴任務(wù)一
operation3.addDependency(operation2)    //任務(wù)三依賴任務(wù)二
//5.創(chuàng)建隊列并加入任務(wù)
let queue = NSOperationQueue()
queue.addOperations([operation3, operation2, operation1], waitUntilFinished: false)

打印結(jié)果


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2015-07-28 21:24:28.622 test[19392:4637517] 下載圖片 -{number = 2, name = (null)}
2015-07-28 21:24:29.622 test[19392:4637515] 打水印 -{number = 3, name = (null)}
2015-07-28 21:24:30.627 test[19392:4637515] 上傳圖片 -{number = 3, name = (null)}

  • 注意：不能添加相互依賴，會死鎖，比如 A依賴B，B依賴A。

  • 可以使用 removeDependency 來解除依賴關(guān)系。

  • 可以在不同的隊列之間依賴，反正就是這個依賴是添加到任務(wù)身上的，和隊列沒關(guān)系。

其他方法

以上就是一些主要方法, 下面還有一些常用方法需要大家注意：

  • NSOperation

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BOOL executing; //判斷任務(wù)是否正在執(zhí)行
BOOL finished; //判斷任務(wù)是否完成
void (^completionBlock)(void); //用來設(shè)置完成后需要執(zhí)行的操作
- (void)cancel; //取消任務(wù)
- (void)waitUntilFinished; //阻塞當前線程直到此任務(wù)執(zhí)行完畢

  • NSOperationQueue

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NSUInteger operationCount; //獲取隊列的任務(wù)數(shù)
- (void)cancelAllOperations; //取消隊列中所有的任務(wù)
- (void)waitUntilAllOperationsAreFinished; //阻塞當前線程直到此隊列中的所有任務(wù)執(zhí)行完畢
[queue setSuspended:YES]; // 暫停queue
[queue setSuspended:NO]; // 繼續(xù)queue

好啦，到這里差不多就講完了。當然，我講的并不完整，可能有一些知識我并沒有講到，但作為常用方法，這些已經(jīng)足夠了。不過我在這里只是告訴你了一些方法的功能，只是怎么把他們用到合適的地方，就需要多多實踐了。下面我會說一些關(guān)于多線程的案例，是大家更加什么地了解。

其他用法

在這部分，我會說一些和多線程知識相關(guān)的案例，可能有些很簡單，大家早都知道的，不過因為這篇文章講的是多線程嘛，所以應(yīng)該盡可能的全面嘛。還有就是，我會盡可能的使用多種方法實現(xiàn)，讓大家看看其中的區(qū)別。

線程同步

所謂線程同步就是為了防止多個線程搶奪同一個資源造成的數(shù)據(jù)安全問題，所采取的一種措施。當然也有很多實現(xiàn)方法，請往下看：

  • 互斥鎖 ：給需要同步的代碼塊加一個互斥鎖，就可以保證每次只有一個線程訪問此代碼塊。

OBJECTIVE-C

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@synchronized(self) {
    //需要執(zhí)行的代碼塊
}

SWIFT

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objc_sync_enter(self)
//需要執(zhí)行的代碼塊
objc_sync_exit(self)

  • 同步執(zhí)行 ：我們可以使用多線程的知識，把多個線程都要執(zhí)行此段代碼添加到同一個串行隊列，這樣就實現(xiàn)了線程同步的概念。當然這里可以使用 GCD 和 NSOperation 兩種方案，我都寫出來。

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  //GCD
  //需要一個全局變量queue，要讓所有線程的這個操作都加到一個queue中
  dispatch_sync(queue, ^{
      NSInteger ticket = lastTicket;
      [NSThread sleepForTimeInterval:0.1];
      NSLog(@"%ld - %@",ticket, [NSThread currentThread]);
      ticket -= 1;
      lastTicket = ticket;
  });
  //NSOperation & NSOperationQueue
  //重點：1. 全局的 NSOperationQueue, 所有的操作添加到同一個queue中
  //       2. 設(shè)置 queue 的 maxConcurrentOperationCount 為 1
  //       3. 如果后續(xù)操作需要Block中的結(jié)果，就需要調(diào)用每個操作的waitUntilFinished，阻塞當前線程，一直等到當前操作完成，才允許執(zhí)行后面的。waitUntilFinished 要在添加到隊列之后！
  NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
      NSInteger ticket = lastTicket;
      [NSThread sleepForTimeInterval:1];
      NSLog(@"%ld - %@",ticket, [NSThread currentThread]);
      ticket -= 1;
      lastTicket = ticket;
  }];
  [queue addOperation:operation];
  [operation waitUntilFinished];
  //后續(xù)要做的事

SWIFT

這里的 swift 代碼，我就不寫了，因為每句都一樣，只是語法不同而已，照著 OC 的代碼就能寫出 Swift 的。這篇文章已經(jīng)老長老長了，我就不浪費篇幅了，又不是高中寫作文。

延遲執(zhí)行

所謂延遲執(zhí)行就是延時一段時間再執(zhí)行某段代碼。下面說一些常用方法。

  • perform

OBJECTIVE-C

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  // 3秒后自動調(diào)用self的run:方法，并且傳遞參數(shù)：@"abc"
  [self performSelector:@selector(run:) withObject:@"abc" afterDelay:3];

SWIFT

之前就已經(jīng)說過，Swift 里去掉了這個方法。

  • GCD

可以使用 GCD 中的 dispatch_after 方法，OC 和 Swift 都可以使用，這里只寫 OC 的，Swift 的是一樣的。

OBJECTIVE-C

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// 創(chuàng)建隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
// 設(shè)置延時，單位秒
double delay = 3; 
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delay * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{
    // 3秒后需要執(zhí)行的任務(wù)
});

  • NSTimer

NSTimer 是iOS中的一個計時器類，除了延遲執(zhí)行還有很多用法，不過這里直說延遲執(zhí)行的用法。同樣只寫 OC 版的，Swift 也是相同的。

OBJECTIVE-C

1
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3.0 target:self selector:@selector(run:) userInfo:@"abc" repeats:NO];

單例模式

至于什么是單例模式，我也不多說，我只說說一般怎么實現(xiàn)。在 Objective-C 中，實現(xiàn)單例的方法已經(jīng)很具體了，雖然有別的方法，但是一般都是用一個標準的方法了，下面來看看。

OBJECTIVE-C

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@interface Tool : NSObject
+ (instancetype)sharedTool;
@end
@implementation Tool
static id _instance;
+ (instancetype)sharedTool {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _instance = [[Tool alloc] init];
    });
    return _instance;
}
@end

這里之所以將單例模式，是因為其中用到了 GCD 的 dispatch_once 方法。下面看 Swift 中的單例模式，在Swift中單例模式非常簡單！想知道怎么從 OC 那么復(fù)雜的方法變成下面的寫法的，請看這里

SWIFT

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class Tool: NSObject {
    static let sharedTool = Tool()
    // 私有化構(gòu)造方法，阻止其他對象使用這個類的默認的'()'構(gòu)造方法
    private override init() {}
}

從其他線程回到主線程的方法

我們都知道在其他線程操作完成后必須到主線程更新UI。所以，介紹完所有的多線程方案后，我們來看看有哪些方法可以回到主線程。

  • NSThread

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//Objective-C
[self performSelectorOnMainThread:@selector(run) withObject:nil waitUntilDone:NO];
//Swift
//swift 取消了 performSelector 方法。

  • GCD

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//Objective-C
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
});
//Swift
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), { () -> Void in
})

  • NSOperationQueue

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//Objective-C
[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
}];
//Swift
NSOperationQueue.mainQueue().addOperationWithBlock { () -> Void in
}

總結(jié)

好的吧，總算寫完了，純手敲6k多字，感動死我了?；藘商?，時間跨度有點大，所以可能有些地方上段不接下段或者有的地方不完整，如果你看著比較費力或者有什么地方有問題，都可以在評論區(qū)告訴我，我會及時修改的。當然啦，多線程的東西也不止這些，題目也就只是個題目，不要當真。想要了解更多的東西，還得自己去網(wǎng)上挖掘相關(guān)資料。多看看官方文檔。實在是編不下去了，大家好好看~。對了，看我寫的這么賣力，不打賞也得點個喜歡吧。

更新：第一次放出來的時候，有很多地方有錯誤，很感謝有朋友提出來了。如果你看到有錯誤的地方，一定記得指出來，這樣對大家都有幫助。還有一點對初學者來說，遇到不懂的方法，最好的辦法就是查看官方文檔，那里是最準確的，就算有幾個單詞不認識，查一下就好了，不會影響對整體的理解。

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