2019 ----多线程相关之NSOperation、NSOperationQueue、NSThread+runloop实现常驻线程、加锁

  • NSOperationQueue的优点
  • NSOperation和NSOperationQueue
  • NSThread+runloop实现常驻线程
  • 自旋锁与互斥锁

一、NSOperationQueue的优点

NSOperation、NSOperationQueue 是苹果提供给我们的一套多线程解决方案。实际上 NSOperation、NSOperationQueue 是基于 GCD 更高一层的封装,完全面向对象。但是比 GCD 更简单易用、代码可读性也更高。

  • 1、可以添加任务依赖,方便控制执行顺序
  • 2、可以设定操作执行的优先级
  • 3、任务执行状态控制:isReady, isExecuting, isFinished, isCancelled
    如果只是重写NSOperation的main方法,由底层控制变更任务执行及完成状态,以及任务退出
    如果重写了NSOperation的start方法,自行控制任务状态
    系统通过KVO的方式移除isFinished==YES的NSOperation
  • 4、可以设置最大并发量

二、NSOperation和NSOperationQueue

  • 操作(Operation):
  • 操作队列(Operation Queues):

三、NSThread+runloop实现常驻线程

NSThread在实际开发中比较常用到的场景就是去实现常驻线程。

由于每次开辟子线程都会消耗cpu,在需要频繁使用子线程的情况下,频繁开辟子线程会消耗大量的cpu,而且创建线程都是任务执行完成之后也就释放了,不能再次利用,那么如何创建一个线程可以让它可以再次工作呢?也就是创建一个常驻线程。

首先常驻线程既然是常驻,那么我们可以用GCD实现一个单例来保存NSThread

[self performSelector:@selector(test) onThread:[ViewController shareThread] withObject:nil waitUntilDone:NO];

- (void)test{
   NSLog(@"test:%@", [NSThread currentThread]);
}

并没有打印,说明test方法没有被调用。
那么可以用runloop来让线程常驻

+ (NSThread *)shareThread {

static NSThread *shareThread = nil;

static dispatch_once_t oncePredicate;

dispatch_once(&oncePredicate, ^{
    
    shareThread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(threadTest2) object:nil];
    
    [shareThread setName:@"threadTest"];
    
    [shareThread start];
});

return shareThread;
}

+ (void)threadTest{
@autoreleasepool {
    
    NSRunLoop *runLoop = [NSRunLoop currentRunLoop];
    
    [runLoop addPort:[NSMachPort port] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
    
    [runLoop run];
}
}

四、自旋锁与互斥锁


image.png

自旋锁: 忙等的锁
是一种用于保护多线程共享资源的锁,与一般互斥锁(mutex)不同之处在于当自旋锁尝试获取锁时以忙等待(busy waiting)的形式不断地循环检查锁是否可用。当上一个线程的任务没有执行完毕的时候(被锁住),那么下一个线程会一直等待(不会睡眠),当上一个线程的任务执行完毕,下一个线程会立即执行。
在多CPU的环境中,对持有锁较短的程序来说,使用自旋锁代替一般的互斥锁往往能够提高程序的性能

互斥锁:
当上一个线程的任务没有执行完毕的时候(被锁住),那么下一个线程会进入睡眠状态等待任务执行完毕,当上一个线程的任务执行完毕,下一个线程会自动唤醒然后执行任务

总结:
自旋锁会忙等: 所谓忙等,即在访问被锁资源时,调用者线程不会休眠,而是不停循环在那里,直到被锁资源释放锁。
互斥锁会休眠: 所谓休眠,即在访问被锁资源时,调用者线程会休眠,此时cpu可以调度其他线程工作。直到被锁资源释放锁。此时会唤醒休眠线程。

优缺点:
自旋锁的优点在于,因为自旋锁不会引起调用者睡眠,所以不会进行线程调度,CPU时间片轮转等耗时操作。所有如果能在很短的时间内获得锁,自旋锁的效率远高于互斥锁。
缺点在于,自旋锁一直占用CPU,他在未获得锁的情况下,一直运行--自旋,所以占用着CPU,如果不能在很短的时 间内获得锁,这无疑会使CPU效率降低。自旋锁不能实现递归调用。
自旋锁:atomic、OSSpinLock、dispatch_semaphore_t
互斥锁:pthread_mutex、@ synchronized、NSLock、NSConditionLock 、NSCondition、NSRecursiveLock

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