1、多线程的概念
Multithreading多线程是指从软件或硬件上，实现多个线程并发执行的技术。使得能够同步完成多项任务，提高资源使用效率。
1.1 任务、进程和线程
- 任务Task：应用程序完成的一个活动，一个task既可以是一个进程，也可以是一个线程；
- 进程Process：系统进行资源分配和调度的一个独立单位，在内存中有完备的数据空间和代码空间；
- 线程Thread：进程中的一个实体，CPU调度和分派的基本单位；
1.2 线程的Stack space
系统中每一个进程都有自己的内存空间，同个进程中多个线程共用进程的内存空间。
- 在Mac OS中，主线程的栈空间为8MB；
- 在Ios中，主线程的栈空间为1MB；
应用程序子线程默认栈空间大小为512KB，子线程允许分配的最小栈空间为16KB，并且必须是4KB的整数倍。开发者可以通过NSThread线程对象的stacksize来修改一个子线程的栈空间。
let thread = Thread.init(target: self, selector:(VIewController.threadAction),object:nil)
thread.stackSize = 1024*1024
- threadPriority： 0.0-1.0
- 系统默认优先级是0.5
- 高优先级并不是100%比低优先级先执行，只是得到CPU调度的纪律更高
- 创建 对线程对象进行初始化；
- 就绪 添加到线程池，等待CPU的调度；
- 运行 是线程处于执行状态；
- 阻塞 可以是线程休眠至指定的时间点，或者通过Lock给线程加锁；
- 消亡 执行完毕之后自动处于正常消亡状态；
var imageView = UIImageView()
var label = UILabel()
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
imageView = UIImageView(frame: CGRect(x: 0, y: 120, width: 320, height: 300))
self.view.addSubview(imageView)
label = UILabel(frame: CGRect(x: 0, y: 120, width: 320, height: 300))
label.backgroundColor = UIColor.lightGray
label.textAlignment = .center
label.text = "Loading..."
label.font = UIFont.systemFont(ofSize: 42)
self.view.addSubview(label)
let imageUrl = "http://images.apple.com/v/iphone/home/s/home/images/trade_in_iphone_large_2x.jpg"
let thread = Thread(target: self, selector: #selector(ViewController.downloadImage), object: imageUrl)
thread.start()
}
func downloadImage(path : String){
let url = URL(string: path)
var data : Data!
do{
try data = Data(contentsOf: url!)
let image = UIImage(data: data)
self.perform(#selector(ViewController.showImage), on: Thread.main, with: image, waitUntilDone: true)
}catch{
print("下载图片失败。")
}
}
func showImage(image : UIImage){
self.imageView.image = image
self.label.isHidden = true
}
2.2 Operation
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
topImageView = UIImageView(frame: CGRect(x: 0, y: 0, width: 320, height: 280))
self.view.addSubview(topImageView)
footImageView = UIImageView(frame: CGRect(x: 0, y: 280, width: 320, height: 290))
self.view.addSubview(footImageView)
let downloadA = getOperation(name: "下载线程A", imageUrl: "http://images.apple.com/v/watch/k/images/overview/watch_03_large.jpg", isTopOne: true)
let downloadB = getOperation(name: "下载线程B", imageUrl: "http://images.apple.com/v/watch/k/images/overview/watch_05_large.jpg", isTopOne: false)
let queue = OperationQueue()
queue.maxConcurrentOperationCount = 1
queue.addOperation(downloadA)
queue.addOperation(downloadB)
for operation in queue.operations{
print("Operation名称:"+operation.name!)
}
}
func getOperation(name : String, imageUrl : String, isTopOne : Bool) -> BlockOperation{
let download = BlockOperation(block: {_ in
let url = URL(string: imageUrl)
var data : Data!
do{
Thread.sleep(forTimeInterval: 1.0)
try data = Data(contentsOf: url!)
let image = UIImage(data: data)
if isTopOne{
self.perform(#selector(ViewController.showTopImage), on: Thread.main, with: image, waitUntilDone: true)
}
else{
self.perform(#selector(ViewController.showFootImage), on: Thread.main, with: image, waitUntilDone: true)
}
}catch{
print("下载图片失败。")
}
})
download.name = name
return download
}
func showTopImage(image : UIImage){
self.topImageView.image = image
}
func showFootImage(image : UIImage){
self.footImageView.image = image
}
2.3 Grand Central Dispatch
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
label.frame = CGRect(x: 0, y: 0, width: 320, height: 568)
label.text = "Loading..."
label.font = UIFont(name: "Arial", size: 24)
label.backgroundColor = UIColor.orange
label.numberOfLines = 0
label.lineBreakMode = NSLineBreakMode.byWordWrapping
self.view.addSubview(label)
let apiURL = URL(string: "http://ip.taobao.com/service/getIpInfo.php?ip=27.156.152.57")
let globalQueue = DispatchQueue.global()
globalQueue.async{
let result = try? Data(contentsOf: apiURL!)
let message = String(data: result!, encoding: String.Encoding.utf8)
DispatchQueue.main.async
{
self.label.text = message
}
}
}
3、总结
- Thread（基于thread）：每个Thread对象对应一个线程，优点是量级较轻，使用简单，缺点是需要开发者自行管理线程的生命周期、线程同步、加锁解锁、睡眠以及唤醒等操作。
- Operation（基于queue）：不需要关心线程的管理和线程同步的事情，可以把精力放在自己需要执行的业务逻辑上，缺点是只能实现它或者使用它定义好的子类。
- Grand Central Dispatch（task）：基于C语言的一种高效、强大的多核编辑解决方案，其在后端管理着一个线程池，它不仅仅决定代码块将在那个线程被执行，还可以根据可用的系统资源对这些线程进行管理。