iOS – 多线程的几种方式

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前言

iOS 中的多线程编程是为了提高应用程序的性能和响应性，避免主线程阻塞而引入的。多线程编程允许应用程序同时执行多个任务，从而提升用户体验和系统性能。以下是 iOS 中常用的多线程编程方式：

Grand Central Dispatch (GCD):

• GCD 是一种基于队列的异步执行机制，可以方便地创建并发任务、串行和并行队列，并自动管理线程调度。
• GCD 使用 Dispatch Queue 来管理任务的执行。有两种类型的队列：
• • Serial Queue（串行队列）：按顺序执行任务，一个任务完成后再执行下一个任务。
• • Concurrent Queue（并行队列）：可以同时执行多个任务。
• GCD 提供了以下几种常用的函数：
• • dispatch_async：将任务提交到队列中异步执行。
• • dispatch_sync：将任务提交到队列中同步执行。
• • dispatch_group：用于管理一组相关的任务。
• • dispatch_barrier_async：将一个任务提交到队列中，等待前面的任务完成后再执行。

let queue = DispatchQueue(label: "测试 Grand Central Dispatch")
queue.async {
    // 异步执行的任务
}
queue.sync {
    // 同步执行的任务
}
let queue = DispatchQueue(label: "测试 Grand Central Dispatch")



queue.async {
    // 异步执行的任务
}




queue.sync {
    // 同步执行的任务
}
let queue = DispatchQueue(label: "测试 Grand Central Dispatch")



queue.async {
    // 异步执行的任务
}




queue.sync {
    // 同步执行的任务
}

NSOperation 和 NSOperationQueue:

• NSOperation 和 NSOperationQueue 是基于 GCD 的更高级别的多线程编程接口，提供了对任务的封装和管理。
• NSOperation 是一个抽象类，定义了一个可执行的任务，需要通过继承或使用子类（如 NSBlockOperation）来创建任务。
• NSOperationQueue 是任务队列，用于管理和执行任务。可以通过设置最大并发数、优先级等属性来调整任务的执行方式。

let queue = OperationQueue()
let operation = BlockOperation {
    // 任务代码
}
queue.addOperation(operation)
let queue = OperationQueue()



let operation = BlockOperation {
    // 任务代码
}




queue.addOperation(operation)
let queue = OperationQueue()



let operation = BlockOperation {
    // 任务代码
}




queue.addOperation(operation)

Thread（线程）:

• iOS 中的 Thread 类代表一个执行线程，可以直接创建和管理线程。
• 在线程中执行任务需要手动管理线程的生命周期和同步操作。

DispatchQueue.global().async {
    // 在后台线程执行任务
    DispatchQueue.main.sync {
        // 在主线程更新 UI
    }
}
DispatchQueue.global().async {
    // 在后台线程执行任务
    DispatchQueue.main.sync {
        // 在主线程更新 UI
    }
}
DispatchQueue.global().async {
    // 在后台线程执行任务
    DispatchQueue.main.sync {
        // 在主线程更新 UI
    }
}

OperationQueue 的便捷方法：

• OperationQueue 提供了一些便捷方法来执行常见的并发任务，如异步下载、并发遍历等。
• OperationQueue.main：获取主队列，用于在主线程上执行任务。
• OperationQueue.global()：获取全局队列，用于在后台线程上执行任务。

OperationQueue.main.addOperation {
    // 在主线程上执行任务
}
OperationQueue.global().addOperation {
    // 在后台线程上执行任务
}
OperationQueue.main.addOperation {
    // 在主线程上执行任务
}




OperationQueue.global().addOperation {
    // 在后台线程上执行任务
}
OperationQueue.main.addOperation {
    // 在主线程上执行任务
}




OperationQueue.global().addOperation {
    // 在后台线程上执行任务
}

DispatchWorkItem：

• DispatchWorkItem 是一个包含要执行的代码块的任务对象，可以使用 GCD 的函数执行它。
• DispatchWorkItem 提供了一些属性和方法，可以控制任务的执行和取消。

let workItem = DispatchWorkItem {
    // 任务代码
}
DispatchQueue.global().async(execute: workItem)
let workItem = DispatchWorkItem {
    // 任务代码
}




DispatchQueue.global().async(execute: workItem)
let workItem = DispatchWorkItem {
    // 任务代码
}




DispatchQueue.global().async(execute: workItem)

PerformSelector(inBackground:with:)：

• NSObject 类提供了一个 performSelector(inBackground:with:) 方法，可以在后台线程执行指定的方法。
• 该方法会自动在后台线程中执行，并不需要手动管理线程。

self.performSelector(inBackground: #selector(backgroundTask), with: nil)
@objc func backgroundTask() {
    // 在后台线程执行任务
}
self.performSelector(inBackground: #selector(backgroundTask), with: nil)



@objc func backgroundTask() {
    // 在后台线程执行任务
}
self.performSelector(inBackground: #selector(backgroundTask), with: nil)



@objc func backgroundTask() {
    // 在后台线程执行任务
}

DispatchQueue.concurrentPerform：

• DispatchQueue 提供了一个 concurrentPerform 函数，可以在多个线程上并发地执行指定的代码块。
• concurrentPerform 函数会自动创建多个线程来执行任务，并等待任务完成后返回。

DispatchQueue.concurrentPerform(iterations: 10) { index in
    // 并发执行的任务
}
DispatchQueue.concurrentPerform(iterations: 10) { index in
    // 并发执行的任务
}
DispatchQueue.concurrentPerform(iterations: 10) { index in
    // 并发执行的任务
}

结尾

在实际应用中，需要根据具体情况选择适合的方式来处理并发任务，以提高应用程序的性能和响应性。需要注意的是，在进行多线程编程时，要遵循线程安全的原则，避免数据竞争和访问冲突问题。