IOS多线程

ios有三种主要方法：1、NSThread。2、NSOperation。3、GCD。

1、  NSThread：
调用方法如下：如果需要函数参数的话，可以通过Object传递。

1.1:NSThread* myThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(threadInMainMethod:) object:nil];
[myThread start];

1.2：[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(threadInMainMethod:) toTarget:self withObject:nil];
1.3:  [obj performSelectorInBackground:@selector(threadMe) withObject:nil];

2、  NSOperation:
NSOperation也是多线程的一种，NSOpertaion有2种形式.
(1) 并发执行
       并发执行你需要重载如下4个方法
     //执行任务主函数，线程运行的入口函数
    - (void)start
       //是否允许并发，返回YES，允许并发，返回NO不允许。默认返回NO
    -(BOOL)isConcurrent
    - (BOOL)isExecuting
     //是否已经完成，这个必须要重载，不然放在放在NSOperationQueue里的NSOpertaion不能正常释放。
   - (BOOL)isFinished

   比如TestNSOperation:NSOperaion 重载上述的4个方法，
   声明一个NSOperationQueue, NSOperationQueue *queue = [[[NSOperationQueue alloc ] init] autorelease];
  [queue addOperation:testNSoperation];
  它会自动调用TestNSOperation里的 start函数，如果需要多个NSOperation,你需要设置queue的一些属性，如果多个NSOperation之间有依赖关系，也可以设置，具体可以参考API 文档。

(2)非并发执行
  -(void)main
   只需要重载这个main方法就可以了。

3、  GCD
GCD很强大，我的使用经验很少。但是scorpiozj 总结的比较全面（http://www.cnblogs.com/scorpiozj/archive/2011/07/25/2116459.html）
同时，这篇文章也介绍的比较详细 http://www.cnblogs.com/vinceoniphone/archive/2011/04/07/2007968.html
官方教程
GCD是和block紧密相连的,所以最好先了解下block(可以查看这里).GCD是C level的函数,这意味着它也提供了C的函数指针作为参数,方便了C程序员.
下面首先来看GCD的使用:
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dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
async表明异步运行,block代表的是你要做的事情,queue则是你把任务交给谁来处理了.(除了async,还有sync,delay,本文以async为例).
之所以程序中会用到多线程是因为程序往往会需要读取数据,然后更新UI.为了良好的用户体验,读取数据的操作会倾向于在后台运行,这样以避免阻塞主线程.GCD里就有三种queue来处理。
1. Main queue：
　　顾名思义,运行在主线程,由dispatch_get_main_queue获得.和ui相关的就要使用Main Queue.
2.Serial quque(private dispatch queue)
　　每次运行一个任务,可以添加多个,执行次序FIFO. 通常是指程序员生成的,比如:
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NSDate *da = [NSDate date];
NSString *daStr = [da description];
const char *queueName = [daStr UTF8String];
dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create(queueName, NULL);
3. Concurrent queue(global dispatch queue):
可以同时运行多个任务,每个任务的启动时间是按照加入queue的顺序,结束的顺序依赖各自的任务.使用dispatch_get_global_queue获得.
所以我们可以大致了解使用GCD的框架:
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dispatch_async(getDataQueue,^{
    //获取数据,获得一组后,刷新UI.
    dispatch_aysnc (mainQueue, ^{
    //UI的更新需在主线程中进行
};
}
)
由此可见,GCD的使用非常简单,以我的使用经验来看,以后会逐步淘汰使用NSOperation而改用GCD。

提个问题：如果某个ViewController里运行了一个Thread，Thread还没结束的时候，这个ViewController被Release了，结果会如何？
经过的的测试，Thread不结束，ViewController一直保留，不会执行dealloc方法。

多线程开发之NSThread与NSOperation
利用iphone的NSThread多线程实现和线程同步
从接口的定义中可以知道，NSThread和大多数iphone的接口对象一样，有两种方式可以初始化：

一种使用initWithTargetid)target selector:(SEL)selector object:(id)argument，但需要负责在对象的retain count为0时调用对象的release方法清理对象。

另一种则使用所谓的convenient method,这个方便接口就是detachNewThreadSelector，这个方法可以直接生成一个线程并启动它，而且无需为线程的清理负责。

#import <UIKit/UIKit.h>
@interface SellTicketsAppDelegate : NSObject <UIApplicationDelegate> {
    int tickets;
    int count;
    NSThread* ticketsThreadone;
    NSThread* ticketsThreadtwo;
    NSCondition* ticketsCondition;
    UIWindow *window;
}

@property (nonatomic, retain) IBOutlet UIWindow *window;
@end



然后在实现中添加如下代码：
//  SellTicketsAppDelegate.m
//  SellTickets
//
//  Created by sun dfsun2009 on 09-11-10.
//  Copyright __MyCompanyName__ 2009. All rights reserved.
//
#import "SellTicketsAppDelegate.h"
@implementation SellTicketsAppDelegate
@synthesize window;
- (void)applicationDidFinishLaunching:(UIApplication *)application {
    tickets = 100;
    count = 0;
    // 锁对象
    ticketCondition = [[NSCondition alloc] init];
    ticketsThreadone = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    [ticketsThreadone setName:@"Thread-1"];
    [ticketsThreadone start];
    ticketsThreadtwo = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    [ticketsThreadtwo setName:@"Thread-2"];
    [ticketsThreadtwo start];
    //[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
    // Override point for customization after application launch
    [window makeKeyAndVisible];
}
- (void)run{
    while (TRUE) {
        // 上锁
        [ticketsCondition lock];
        if(tickets > 0)
        {
            [NSThread sleepForTimeInterval:0.5];
            count = 100 - tickets;
            NSLog(@"当前票数是:%d,售出:%d,线程名:%@",tickets,count,[[NSThread currentThread] name]);
            tickets--;
        }else
        {
            break;
        }
        [ticketsCondition unlock];
    }
}
-         (void)dealloc {
    [ticketsThreadone release];
    [ticketsThreadtwo release];
    [ticketsCondition release];
    [window release];
    [super dealloc];
}
@end

-------------------------------------------------------------------------------------
// 定义
#import <UIKit/UIKit.h>

@interface ThreadSyncSampleViewController : UIViewController {
int _threadCount;
NSCondition *_myCondition;
}

@end

//实现文件如下:

#import "ThreadSyncSampleViewController.h"

@implementation ThreadSyncSampleViewController



/*
// The designated initializer. Override to perform setup that is required before the view is loaded.
- (id)initWithNibName:(NSString *)nibNameOrNil bundle:(NSBundle *)nibBundleOrNil {
    if (self = [super initWithNibName:nibNameOrNil bundle:nibBundleOrNil]) {
        // Custom initialization
    }
    return self;
}
*/

/*
// Implement loadView to create a view hierarchy programmatically, without using a nib.
- (void)loadView {
}
*/



// Implement viewDidLoad to do additional setup after loading the view, typically from a nib.
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
//
//_myCondition = nil;
//
_myCondition = [[NSCondition alloc] init];
//
NSTimer *timer = [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:30
             target:self
              selector:@selector(threadTester)
              userInfo:nil
             repeats:YES];
[timer fire];

}


- (void)threadTester{
[_myCondition lock];

_threadCount = -2;
//如果有n个要等待的thread，这里置成 -n
[_myCondition unlock];
//
NSLog(@"");
NSLog(@"------------------------------------------------------------------------------");
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(threadOne) toTarget:self withObject:nil];
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(threadTwo) toTarget:self withObject:nil];
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(threadThree) toTarget:self withObject:nil];
return;
}

- (void)threadOne{
NSLog(@"@@@ In thread 111111 start.");
[_myCondition lock];

int n = rand()%5 + 1;
NSLog(@"@@@ Thread 111111 Will sleep %d seconds ,now _threadCount is : %d",n,_threadCount);
sleep(n);
//[NSThread sleepForTimeInterval:n];
_threadCount ++ ;
NSLog(@"@@@ Thread 111111 has sleep %d seconds ,now _threadCount is : %d",n,_threadCount);
[_myCondition signal];
NSLog(@"@@@ Thread 1111111 has signaled ,now _threadCount is : %d",_threadCount);
[_myCondition unlock];
NSLog(@"@@@ In thread one complete.");
[NSThread exit];
return;
}

- (void)threadTwo{
NSLog(@"### In thread 2222222 start.");
[_myCondition lock];

int n = rand()%5 + 1;
NSLog(@"### Thread 2222222 Will sleep %d seconds ,now _threadCount is : %d",n,_threadCount);
sleep(n);
//   [NSThread sleepForTimeInterval:n];
_threadCount ++ ;
NSLog(@"### Thread 2222222 has sleep %d seconds ,now _threadCount is : %d",n,_threadCount);
[_myCondition signal];
NSLog(@"### Thread 2222222 has signaled ,now _threadCount is : %d",_threadCount);
[_myCondition unlock];
//_threadCount ++ ;
NSLog(@"### In thread 2222222 complete.");
[NSThread exit];
return;
}

- (void)threadThree{
NSLog(@"<<< In thread 333333 start.");
[_myCondition lock];
while (_threadCount < 0) {
  [_myCondition wait];
}
NSLog(@"<<< In thread 333333 ,_threadCount now is %d ,will start work.",_threadCount);
[_myCondition unlock];
NSLog(@"<<< In thread 333333 complete.");
[NSThread exit];
return;
}

/*
// Override to allow orientations other than the default portrait orientation.
- (BOOL)shouldAutorotateToInterfaceOrientation:(UIInterfaceOrientation)interfaceOrientation {
    // Return YES for supported orientations
    return (interfaceOrientation == UIInterfaceOrientationPortrait);
}
*/

- (void)didReceiveMemoryWarning {
// Releases the view if it doesn't have a superview.
    [super didReceiveMemoryWarning];

// Release any cached data, images, etc that aren't in use.
}

- (void)viewDidUnload {
// Release any retained subviews of the main view.
// e.g. self.myOutlet = nil;
}


- (void)dealloc {
[_myCondition release];
    [super dealloc];
}


多线程之NSInvocationOperation
多线程编程是防止主线程堵塞，增加运行效率等等的最佳方法。而原始的多线程方法存在很多的毛病，包括线程锁死等。在Cocoa中，Apple提供了NSOperation这个类，提供了一个优秀的多线程编程方法。
本次介绍NSOperation的子集，简易方法的NSInvocationOperation：
@implementation MyCustomClass
- (void)launchTaskWithData:(id)data {
    //创建一个NSInvocationOperation对象，并初始化到方法
    //在这里，selector参数后的值是你想在另外一个线程中运行的方法（函数，Method）
    //在这里，object后的值是想传递给前面方法的数据
    NSInvocationOperation* theOp = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self
                    selector:@selector(myTaskMethod:) object:data];
    // 下面将我们建立的操作“Operation”加入到本地程序的共享队列中（加入后方法就会立刻被执行）
    // 更多的时候是由我们自己建立“操作”队列
    [[MyAppDelegate sharedOperationQueue] addOperation:theOp];
}

// 这个是真正运行在另外一个线程的“方法”
- (void)myTaskMethod:(id)data {
    // Perform the task.
}

@end一个NSOperationQueue 操作队列，就相当于一个线程管理器，而非一个线程。因为你可以设置这个线程管理器内可以并行运行的的线程数量等等。下面是建立并初始化一个操作队列：

@interface MyViewController : UIViewController {
     NSOperationQueue *operationQueue;
    //在头文件中声明该队列
}
@end

@implementation MyViewController

- (id)init {
    self = [super init];
    if (self) {
        operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init]; //初始化操作队列
        [operationQueue setMaxConcurrentOperationCount:1];
        //在这里限定了该队列只同时运行一个线程
        //这个队列已经可以使用了
    }
    return self;
}

- (void)dealloc {
    [operationQueue release];
    //正如Alan经常说的，我们是程序的好公民，需要释放内存！
    [super dealloc];
}

@end简单介绍之后，其实可以发现这种方法是非常简单的。很多的时候我们使用多线程仅仅是为了防止主线程堵塞，而NSInvocationOperation就是最简单的多线程编程，在iPhone编程中是经常被用到的。



///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
1 在主线程里加入一个loading画面……
2 {
3 [window addSubview:view_loading];
4 [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(init_backup:) toTarget:self withObject:nil];
5 }
可以通过performSelectorOhMainThread更新UI元素，比如设置进度条等等。最后消除loading画面，载入主View。
7 - (void)init_backup:(id)sender
8 {
9 NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
10
11 // ...
12 int i = status;
13 [self performSelectorOnMainThread:@selector(show_loading:) withObject:[NSNumber numberWithInt:i] waitUntil Done:NO];
14
15 [view_loading removeFromSuperview];
16 [window addSubview:tabcontroller_main.view];
17 [pool release];
18 }



///////////////////////////////////////////////////////


使用NSOperation和NSOperationQueue启动多线程
在app store中的很多应用程序非常的笨重，他们有好的界面，但操作性很差，比如说当程序从网上或本地载入数据的时候，界面被冻结了，用户只能等程序完全载入数据之后才能进行操作。
当打开一个应用程序时，iphone会产生一个包含main方法的线程，所用程序中的界面都是运行在这个线程之中的（table views, tab bars, alerts…）,有时候我们会用数据填充这些view，现在问        题是如何有效的载入数据，并且用户还能自如的操作程序。方法是启动新的线程，专门用于数据的下载，而主线程不会因为下载数据被阻塞。
不管使用任何编程语言，在实现多线程时都是一件很麻烦的事情。更糟糕的是，一旦出错，这种错误通常相当糟糕。然而，幸运的是apple从os x10.5在这方面做了很多的改进，NSThread的引入，使得开发多线程应用程序容易多了。除此之外，它们还引入了两个全新的类，NSOperation和NSOperationQueue。
接下来我们通过一个实例来剖析如何使用这两个类实现多线程。这里指示展示这两个类的基本用法，当然这不是使用他们的唯一办法。
如果你熟悉java或者它的别的变种语言的话 ，你会发现NSOperation对象很像java.lang.Runnable接口，就像java.lang.Runnable接口那样，NSOperation类也被设计为可扩展的，而且只有一个需要重写的方法。它就是－(void)main。使用NSOperation的最简单的方式就是把一个NSOperation对象加入到NSOperationQueue队列中，一旦这个对象被加入到队列，队列就开始处理这个对象，直到这个对象的所有操作完成。然后它被队列释放。
下面的例子中，使用一个获取网页，并对其解析程NSXMLDocument，最后将解析得到的NSXMLDocument返回给主线程。
    
PageLoadOperation.h@interface PageLoadOperation : NSOperation {
    NSURL *targetURL;}
@property(retain) NSURL *targetURL;
- (id)initWithURL:(NSURL*)url;@end

PageLoadOperation.m
#import "PageLoadOperation.h"#import "AppDelegate.h"@implementation PageLoadOperation@synthesize targetURL;- (id)initWithURL:(NSURL*)url;{
    if (![super init]) return nil;
    [self setTargetURL:url];
    return self;}- (void)dealloc {
    [targetURL release], targetURL = nil;
    [super dealloc];
}
- (void)main 
{
    NSString *webpageString = [[[NSString alloc]
    initWithContentsOfURL:[self targetURL]] autorelease];
    NSError *error = nil;
    NSXMLDocument *document = [[NSXMLDocument alloc]
    initWithXMLString:webpageString 
    opti*****:NSXMLDocumentTidyHTML error:&error];
    if (!document) {
        NSLog(@"%s Error loading document (%@): %@", 
        _cmd, [[self targetURL] absoluteString], error);
         return;
    }
    [[AppDelegate shared]
    performSelectorOnMainThread:@selector(pageLoaded:)
         withObject:document waitUntilDone:YES];
    [document release];
}
@end
    正如我们所看到的那样，这个类相当的简单，在它的init方法中接受一个url并保存起来，当main函数被调用的时候，它使用这个保存的url创建一个字符串，并将这个字符串传递给NSXMLDocumentinit方法。如果加载的xml数据没有出错，数据会被传递给AppDelegate，它处于主线程中。到此，这个线程的任务就完成了。在主线程中注销操作队列的时候，会将这个NSOperation对象释放。
AppDelegate.h
@interface AppDelegate : NSObject {
    NSOperationQueue *queue;
}+ (id)shared;- (void)pageLoaded:(NSXMLDocument*)document;@endAppDelegate.m        #import "AppDelegate.h"#import "PageLoadOperation.h"@implementation AppDelegate
static AppDelegate *shared;
static NSArray *urlArray;
- (id)init
{
    if (shared)
    {
        [self autorelease];
        return shared;
    }
    if (![super init]) return nil;    NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc] init];[array addObject:@"http://www.google.com"];[array addObject:@"http://www.apple.com"];[array addObject:@"http://www.yahoo.com"];[array addObject:@"http://www.zarrastudios.com"];[array addObject:@"http://www.macosxhints.com"];urlArray = array;    queue = [[NSOperationQueue alloc] init];shared = self;return self;
    }
    •    (void)applicationDidFinishLaunching:
    (NSNotification *)aNotification
{
        for (NSString *urlString in urlArray) 
        {
        NSURL *url = 
        [NSURL URLWithString:urlString];        PageLoadOperation *plo = 
        [[PageLoadOperation alloc] initWithURL:url];
        [queue addOperation:plo];
        [plo release];
        }
}
- (void)dealloc
{
        [queue release], queue = nil;
        [super dealloc];
}
+ (id)shared;
{
        if (!shared) {
            [[AppDelegate alloc] init];
        }
        return shared;
}
- (void)pageLoaded:(NSXMLDocument*)document;
{
        NSLog(@"%s Do something with the XMLDocument: %@",
             _cmd, document);
}
@end

NSOperationQueue的并行控制（NSOperationQueue Concurrency）
        在上面这个简单的例子中，我们很难看出这些操作是并行运行的，然而，如果你你的操作花费的时间远远比这里的要长，你将会发现，队列是同时执行这些操作的。幸运的是，如果你想要为队列限制同时只能运行几个操作，你可以使用NSOperationQueue的setMaxConcurrentOperationCount:方法。例如，[queue setMaxConcurrentOperationCount:2];