iOS多線程篇：NSThread

一、什麼是NSThread

NSThread是基于線程使用，輕量級的多線程程式設計方法（相對GCD和NSOperation），一個NSThread對象代表一個線程，需要手動管理線程的生命周期，處理線程同步等問題。

二、NSThread方法介紹

1）動态建立

1	NSThread * newThread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(threadRun) object:nil];

動态方法傳回一個新的thread對象，需要調用start方法來啟動線程

2）靜态建立

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

由于靜态方法沒有傳回值，如果需要擷取新建立的thread，需要在selector中調用擷取目前線程的方法

3）線程開啟

1	[newThread start];

4）線程暫停

1 2	[NSThread sleepForTimeInterval:1.0];　（以暫停一秒為例） [NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:1.0]];

NSThread的暫停會有阻塞目前線程的效果

5）線程取消

1	[newThread cancel];

取消線程并不會馬上停止并退出線程，僅僅隻作（線程是否需要退出）狀态記錄

6）線程停止

1	[NSThread exit];

停止方法會立即終止除主線程以外所有線程（無論是否在執行任務）并退出，需要在掌控所有線程狀态的情況下調用此方法，否則可能會導緻記憶體問題。

7）擷取目前線程

1	[NSThread currentThread];

8）擷取主線程

1	[NSThread mainThread];

9）線程優先級設定

iOS 8以前使用

1	[NSThread setThreadPriority:1.0];

這個方法的優先級的數值設定讓人困惑，因為你不知道你應該設定多大的值是比較合适的，是以在iOS8之後，threadPriority添加了一句注釋：To be deprecated; use qualityOfService below

意思就是iOS 8以後推薦使用qualityOfService屬性，通過量化的優先級枚舉值來設定

qualityOfService的枚舉值如下：

• NSQualityOfServiceUserInteractive：最高優先級，用于使用者互動事件
• NSQualityOfServiceUserInitiated：次高優先級，用于使用者需要馬上執行的事件
• NSQualityOfServiceDefault：預設優先級，主線程和沒有設定優先級的線程都預設為這個優先級
• NSQualityOfServiceUtility：普通優先級，用于普通任務
• NSQualityOfServiceBackground：最低優先級，用于不重要的任務

比如給線程設定次高優先級：

1	[newThread setQualityOfService:NSQualityOfServiceUserInitiated];

三、線程間通信

常用的有三種：

1、指定目前線程執行操作

1 2 3

[self performSelector:@selector(threadRun)]; [self performSelector:@selector(threadRun) withObject:nil]; [self performSelector:@selector(threadRun) withObject:nil afterDelay:2.0];

2、（在其他線程中）指定主線程執行操作

1	[self performSelectorOnMainThread:@selector(threadRun) withObject:nil waitUntilDone:YES];

注意：更新UI要在主線程中進行

3、（在主線程中）指定其他線程執行操作

1 2	[self performSelector:@selector(threadRun) onThread:newThread withObject:nil waitUntilDone:YES];  //這裡指定為某個線程 [self performSelectorInBackground:@selector(threadRun) withObject:nil]; //這裡指定為背景線程

四、線程同步

線程和其他線程可能會共享一些資源，當多個線程同時讀寫同一份共享資源的時候，可能會引起沖突。線程同步是指是指在一定的時間内隻允許某一個線程通路某個資源

iOS實作線程加鎖有NSLock和@synchronized兩種方式。

五、線程的建立和使用執行個體：模拟售票

情景：某演唱會門票發售，在廣州和北京均開設視窗進行銷售，以下是代碼實作

先監聽線程退出的通知，以便知道線程什麼時候退出

1	[[NSNotificationCenter defaultCenter]addObserver:self selector:@selector(threadExitNotice) name:NSThreadWillExitNotification object:nil];

設定演唱會的門票數量

1	_ticketCount = 50;

建立兩個子線程（代表兩個視窗同時銷售門票）

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NSThread * window1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTicket) object:nil]; window1.name = @ "北京售票視窗" ; [window1 start]; NSThread * window2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTicket) object:nil]; window2.name = @ "廣州售票視窗" ; [window2 start]; 線程啟動後，執行saleTicket，執行完畢後就會退出，為了模拟持續售票的過程，我們需要給它加一個循環 - (void)saleTicket { while (1) { //如果還有票，繼續售賣 if (_ticketCount > 0) { _ticketCount --; NSLog(@ "%@" , [NSString stringWithFormat:@ "剩餘票數：%ld 視窗：%@" , _ticketCount, [NSThread currentThread].name]); [NSThread sleepForTimeInterval:0.2]; } //如果已賣完，關閉售票視窗 else { break ; } } }

執行結果：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

2016-04-06 19:25:36.637 MutiThread[4705:1371666] 剩餘票數：9 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:25:36.637 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數：8 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:25:36.839 MutiThread[4705:1371666] 剩餘票數：7 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:25:36.839 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數：7 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:25:37.045 MutiThread[4705:1371666] 剩餘票數：5 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:25:37.045 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數：6 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:25:37.250 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數：4 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:25:37.250 MutiThread[4705:1371666] 剩餘票數：4 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:25:37.456 MutiThread[4705:1371666] 剩餘票數：2 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:25:37.456 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數：3 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:25:37.661 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數：1 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:25:37.661 MutiThread[4705:1371666] 剩餘票數：1 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:25:37.866 MutiThread[4705:1371665] 剩餘票數：0 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:25:37.867 MutiThread[4705:1371666] <nsthread: 0x7fdc91e289f0>{number = 3, name = 廣州售票視窗} Will Exit 2016-04-06 19:25:38.070 MutiThread[4705:1371665] <nsthread: 0x7fdc91e24d60>{number = 2, name = 北京售票視窗} Will Exit</nsthread: 0x7fdc91e24d60></nsthread: 0x7fdc91e289f0>

可以看到，票的銷售過程中出現了剩餘數量錯亂的情況，這就是前面提到的線程同步問題。

售票是一個典型的需要線程同步的場景，由于售票管道有很多，而票的資源是有限的，當多個管道在短時間内賣出大量的票的時候，如果沒有同步機制來管理票的數量，将會導緻票的總數和售出票數對應不上的錯誤。

我們在售票的過程中給票加上同步鎖：同一時間内，隻有一個線程能對票的數量進行操作，當操作完成之後，其他線程才能繼續對票的數量進行操作。

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- (void)saleTicket { while (1) { @synchronized(self) { //如果還有票，繼續售賣 if (_ticketCount > 0) { _ticketCount --; NSLog(@ "%@" , [NSString stringWithFormat:@ "剩餘票數：%ld 視窗：%@" , _ticketCount, [NSThread currentThread].name]); [NSThread sleepForTimeInterval:0.2]; } //如果已賣完，關閉售票視窗 else { break ; } } } }

運作結果：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

2016-04-06 19:31:27.913 MutiThread[4718:1406865] 剩餘票數：11 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:31:28.115 MutiThread[4718:1406866] 剩餘票數：10 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:31:28.317 MutiThread[4718:1406865] 剩餘票數：9 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:31:28.522 MutiThread[4718:1406866] 剩餘票數：8 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:31:28.728 MutiThread[4718:1406865] 剩餘票數：7 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:31:28.929 MutiThread[4718:1406866] 剩餘票數：6 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:31:29.134 MutiThread[4718:1406865] 剩餘票數：5 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:31:29.339 MutiThread[4718:1406866] 剩餘票數：4 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:31:29.545 MutiThread[4718:1406865] 剩餘票數：3 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:31:29.751 MutiThread[4718:1406866] 剩餘票數：2 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:31:29.952 MutiThread[4718:1406865] 剩餘票數：1 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:31:30.158 MutiThread[4718:1406866] 剩餘票數：0 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:31:30.363 MutiThread[4718:1406866] <nsthread: 0x7ff0c1637320>{number = 3, name = 廣州售票視窗} Will Exit 2016-04-06 19:31:30.363 MutiThread[4718:1406865] <nsthread: 0x7ff0c1420cb0>{number = 2, name = 北京售票視窗} Will Exit</nsthread: 0x7ff0c1420cb0></nsthread: 0x7ff0c1637320>

可以看到，票的數量沒有出現錯亂的情況。

線程的持續運作和退出

我們注意到，線程啟動後，執行saleTicket完畢後就馬上退出了，怎樣能讓線程一直運作呢（視窗一直開放，可以随時指派其賣演唱會的門票的任務），答案就是給線程加上runLoop

1 2	//先監聽線程退出的通知，以便知道線程什麼時候退出 [[NSNotificationCenter defaultCenter]addObserver:self selector:@selector(threadExitNotice) name:NSThreadWillExitNotification object:nil];

1 2	//設定演唱會的門票數量 _ticketCount = 50;

建立兩個子線程（代表兩個視窗同時銷售門票）

1 2 3 4

NSThread * window1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(thread1) object:nil]; [window1 start]; NSThread * window2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(thread2) object:nil]; [window2 start];

接着我們給線程建立一個runLoop

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

- (void)thread1 { [NSThread currentThread].name = @ "北京售票視窗" ; NSRunLoop * runLoop1 = [NSRunLoop currentRunLoop]; [runLoop1 runUntilDate:[NSDate date]];  //一直運作 } - (void)thread2 { [NSThread currentThread].name = @ "廣州售票視窗" ; NSRunLoop * runLoop2 = [NSRunLoop currentRunLoop]; [runLoop2 runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:10.0]];  //自定義運作時間 }

然後就可以指派任務給線程了，這裡我們讓兩個線程都執行相同的任務（售票）

1 2	[self performSelector:@selector(saleTicket) onThread:window1 withObject:nil waitUntilDone:NO]; [self performSelector:@selector(saleTicket) onThread:window2 withObject:nil waitUntilDone:NO];

運作結果：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13

2016-04-06 19:43:22.585 MutiThread[4762:1478200] 剩餘票數：11 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:43:22.788 MutiThread[4762:1478201] 剩餘票數：10 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:43:22.993 MutiThread[4762:1478200] 剩餘票數：9 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:43:23.198 MutiThread[4762:1478201] 剩餘票數：8 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:43:23.404 MutiThread[4762:1478200] 剩餘票數：7 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:43:23.609 MutiThread[4762:1478201] 剩餘票數：6 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:43:23.810 MutiThread[4762:1478200] 剩餘票數：5 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:43:24.011 MutiThread[4762:1478201] 剩餘票數：4 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:43:24.216 MutiThread[4762:1478200] 剩餘票數：3 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:43:24.422 MutiThread[4762:1478201] 剩餘票數：2 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:43:24.628 MutiThread[4762:1478200] 剩餘票數：1 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 19:43:24.833 MutiThread[4762:1478201] 剩餘票數：0 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 19:43:25.039 MutiThread[4762:1478201] <nsthread: 0x7fe0d3c24360>{number = 3, name = 廣州售票視窗} Will Exit</nsthread: 0x7fe0d3c24360>

可以看到，當票賣完後，兩個線程并沒有退出，仍在繼續運作，當到達指定時間後，線程2退出了，如果需要讓線程1退出，需要我們手動管理。

比如我們讓線程完成任務（售票）後自行退出，可以這樣操作

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- (void)saleTicket { while (1) { @synchronized(self) { //如果還有票，繼續售賣 if (_ticketCount > 0) { _ticketCount --; NSLog(@ "%@" , [NSString stringWithFormat:@ "剩餘票數：%ld 視窗：%@" , _ticketCount, [NSThread currentThread].name]); [NSThread sleepForTimeInterval:0.2]; } //如果已賣完，關閉售票視窗 else { if ([NSThread currentThread].isCancelled) { break ; } else { NSLog(@ "售賣完畢" ); //給目前線程标記為取消狀态 [[NSThread currentThread] cancel]; //停止目前線程的runLoop CFRunLoopStop(CFRunLoopGetCurrent()); } } } } }

運作結果：

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15

2016-04-06 20:08:38.287 MutiThread[4927:1577193] 剩餘票數：10 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 20:08:38.489 MutiThread[4927:1577194] 剩餘票數：9 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 20:08:38.690 MutiThread[4927:1577193] 剩餘票數：8 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 20:08:38.892 MutiThread[4927:1577194] 剩餘票數：7 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 20:08:39.094 MutiThread[4927:1577193] 剩餘票數：6 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 20:08:39.294 MutiThread[4927:1577194] 剩餘票數：5 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 20:08:39.499 MutiThread[4927:1577193] 剩餘票數：4 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 20:08:39.700 MutiThread[4927:1577194] 剩餘票數：3 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 20:08:39.905 MutiThread[4927:1577193] 剩餘票數：2 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 20:08:40.106 MutiThread[4927:1577194] 剩餘票數：1 視窗：廣州售票視窗 2016-04-06 20:08:40.312 MutiThread[4927:1577193] 剩餘票數：0 視窗：北京售票視窗 2016-04-06 20:08:40.516 MutiThread[4927:1577194] 售賣完畢 2016-04-06 20:08:40.516 MutiThread[4927:1577193] 售賣完畢 2016-04-06 20:08:40.517 MutiThread[4927:1577193] <nsthread: 0x7fb719d54000>{number = 2, name = 北京售票視窗} Will Exit 2016-04-06 20:08:40.517 MutiThread[4927:1577194] <nsthread: 0x7fb719d552f0>{number = 3, name = 廣州售票視窗} Will Exit</nsthread: 0x7fb719d552f0></nsthread: 0x7fb719d54000>

如果确定兩個線程都是isCancelled狀态，可以調用[NSThread exit]方法來終止線程。