多线程03---NSThread

每个iOS应用程序都有个专门用来更新显示UI界面、处理用户的触摸事件的主线程，因此不能将其他太耗时的操作放在主线程中执行，不然会造成主线程堵塞(出现卡机现象)，带来极坏的用户体验。一般的解决方案就是将那些耗时的操作放到另外一个线程中去执行，多线程编程是防止主线程堵塞，增加运行效率的最佳方法：

1.iOS支持多个层次的多线程编程，层次越高的抽象程度越高，使用也越方便，也是苹果最推荐使用的方法。
2.NSThread ：是苹果提供的三种方法里面相对轻量级的，但需要管理线程的生命周期、同步、加锁问题，这会导致一定的性能开销。

1.NSThread的初始化

1.初始化：

- (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)argument;  

参数解析：

• selector ：线程执行的方法，这个selector最多只能接收一个参数
• target ：selector消息发送的对象
• argument : 传给selector的唯一参数，也可以是nil

简洁的初始化方法:

• 优点：创建线程后自动启动线程
• 缺点：无法对线程进行更详细的设置

+ (void)detachNewThreadSelector:(SEL)selector toTarget:(id)target withObject:(id)argument; 

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

2.线程的启动

NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
// 线程一启动，就会在线程thread中执行self的run方法
[thread start];

3.其他基本用法

//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

//获得当前线程
NSThread *current = [NSThread currentThread];

//线程的名字
- (void)setName:(NSString *)n;
- (NSString *)name;

4.线程的状态

启动线程:

// 进入就绪状态 -> 运行状态。当线程任务执行完毕，自动进入死亡状态
- (void)start; 

阻塞（暂停）线程

// 进入阻塞状态
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;

强制停止线程

// 进入死亡状态
+ (void)exit;

注意：一旦线程停止（死亡）了，就不能再次开启任务

5.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

我们可以发现由于多线程的原因，钱变少了，只有500了

安全隐患分析：

多个线程同时操作一块资源，导致资源更新错误，本来应该是19的，结果却是18.

解决方法：互斥锁

互斥锁很容易理解，当一个线程访问资源的时候，就禁止其他线程访问资源，只有等到该资源被释放才可以。

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

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()

/** 售票员1 */
@property (nonatomic, strong) NSThread *thread1;
/** 售票员2 */
@property (nonatomic, strong) NSThread *thread2;
/** 售票员3 */
@property (nonatomic, strong) NSThread *thread3;
/** 剩余票数 */
@property (nonatomic, assign) NSInteger count;

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // 0.初始化剩余票数
    self.count = 100;

    // 1.创建3个售票员
    NSThread *thread1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sell) object:nil];
    thread1.name = @"A";
    self.thread1 = thread1;

    NSThread *thread2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sell) object:nil];
    thread2.name = @"B";
    self.thread2 = thread2;
    NSThread *thread3 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sell) object:nil];
    thread3.name = @"C";
    self.thread3 = thread3;

}

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    // 1.让3个售票员同时开始卖票
    [self.thread3 start];
    [self.thread2 start];
    [self.thread1 start];
}
/******************************************************************************************
只要被@synchronized的{}包裹起来的代码, 同一时刻就只能被一个线程执行
注意:
1. 只要枷锁就会消耗性能
2. 加锁必须传递一个对象, 作为锁
3. 如果想真正的锁住代码, 那么多个线程必须使用同一把锁才行
4. 加锁的时候尽量缩小范围, 因为范围越大性能就越低
5. @synchronized(self.obj)// 锁住
6. 在开发中, 如果要加锁, 一般情况都使用self
******************************************************************************************/
-(void)sell
{
    while (true) {
        @synchronized(self)
        {
            if (self.count > 0) {
                NSLog(@"count: %ld  售票员：%@",self.count,[NSThread currentThread].name);
                self.count --;
            } else {
                NSLog(@"卖完");
                [NSThread exit];
            }
        }
    }
}
@end

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
线程同步的意思是：多条线程在同一条线上执行（按顺序地执行任务）
互斥锁，就是使用了线程同步技术

6.原子和非原子属性

1.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

2.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

3.iOS开发的建议

1. 所有属性都声明为nonatomic
2. 尽量避免多线程抢夺同一块资源
3. 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

注意点: atomic系统自动给我们添加的锁不是互斥锁/ 自旋锁
互斥锁和自旋锁共同点:

• 都能够保证多线程在同一时候, 只能有一个线程操作锁定的代码

互斥锁和自旋锁不同点:

• 如果是互斥锁, 假如现在被锁住了, 那么后面来得线程就会进入”休眠”状态, 直到解锁之后, 又会唤醒线程继续执行
• 如果是自旋锁, 假如现在被锁住了, 那么后面来得线程不会进入休眠状态, 会一直傻傻的等待, 直到解锁之后立刻执行
• 自旋锁更适合做一些较短的操作

7.线程间通信

1.什么叫做线程间通信

• 在1个进程中，线程往往不是孤立存在的，多个线程之间需要经常进行通信

2.线程间通信的体现:

• 1个线程传递数据给另1个线程
• 在1个线程中执行完特定任务后，转到另1个线程继续执行任务

3.线程间通信常用方法:

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

• 第一个参数：aSelector表示创建的线程的方法
• 第二个参数：thr表示传入的线程
• 第三个参数：arg表示传入线程的方法的参数
• 第四个参数：waitUntilDone的含义:
  
  1. 如果传入的是YES: 那么会等到主线程中的方法执行完毕, 才会继续执行下面其他行的代码
  2. 如果传入的是NO: 那么不用等到主线程中的方法执行完毕, 就可以继续执行下面其他行的低吗

//表示跳转到主线程
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

4.线程通信实例：
在子线程中下载图片，下载完毕更新主线程的UI

1.在storyboard中设置UIImageView的约束

2.写代码

#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;
@property (nonatomic,strong) NSThread *thread;
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];

    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(downloadPic) object:nil];
    thread.name = @"downloadImage";
    self.thread = thread;
}

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    [self.thread start];
}

-(void)downloadPic
{
    NSString *string = @"http://avatar.csdn.net/7/4/5/1_misakahina.jpg";
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:string];
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
    // waitUntilDone的含义:
    //如果传入的是YES: 那么会等到主线程中的方法执行完毕, 才会继续执行下面其他行的代码
    //如果传入的是NO: 那么不用等到主线程中的方法执行完毕, 就可以继续执行下面其他行的低吗

    //[self performSelectorOnMainThread:@selector(showPicture:) withObject:image waitUntilDone:YES];
    //[self performSelector:@selector(showPicture:)  onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];
    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];
}

- (void)showPicture:(UIImage*)image
{
    self.imageView.image = image;
}
@end