iOS GCD NSOperation NSThread等多线程各种举例详解
废话就不多说，直接上干货。如下图列举了很多多线程的知识点，每个按钮都写有对应的详细例子，并对运行结果进行分析，绝对拿实践结果来说话。如果各位道友发现错误之处还请指正。附上demo下载地址
iOS中几种多线程的比较
GCD:是苹果为多核的并行运算提出的解决方案，所以会自动合理地利用更多的CPU内核（比如双核、四核），最重要的是它会自动管理线程的生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程），完全不需要我们管理。
NSOperation:是苹果公司对GCD的封装,以面向对象的方式封装了需要执行的操作，不必关心线程管理、同步等问题。NSOperation 和 NSOperationQueue 分别对应 GCD 的 任务 和 队列 。
NSThread:是三种方法里面相对轻量级的，但需要管理线程的生命周期、同步、加锁问题，这会导致一定的性能开销。
一、iOS多线程之GCD篇
下面将以实际例子讲解串行队列、并行队列、主队列、全局队列、同步、异步、队列组、dispatch_barrier_async等的使用方法，以及分析死锁原因等。
1.串行队列异步执行（不阻塞当前线程，且都是按顺序执行，前一个完成，后一个才开始，异步操作会另开辟线程）
举个例子
//串行队列异步执行 - (IBAction)serialAsync:(id)sender { // 创建一个串行队列 //其中第一个参数是标识符。第二个参数传DISPATCH_QUEUE_SERIAL 或 NULL 表示创建串行队列，传入 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示创建并行队列。 dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("myQueue", NULL); //通过一个for循环将3个很耗时的异步任务加到myQueue队列 for (NSInteger n = 0; n < 3; n++) {
//异步执行 dispatch_async(myQueue, ^{ //模拟一个很耗时的操作 for (NSInteger i = 0; i < 500000000; i++) { if (i == 0) { NSLog(@"串行异步任务%ld -> 开始%@",n,[NSThread currentThread]); } if (i == 499999999) { NSLog(@"串行异步任务%ld -> 完成",(long)n); } } }); } NSLog(@"阻塞我没有？当前线程%@",[NSThread currentThread]); }
打印结果：
分析结论：“阻塞我没？”这句在第一行就打印了，说明串行异步操作不阻塞当前线程，且都是按顺序执行，前一个完成，后一个才开始。异步操作会另开辟线程。
2.串行队列同步执行（会阻塞当前线程，且都是按顺序执行，前一个完成，后一个才开始，同步操作不会开辟线程）
举个例子
//串行队列同步执行 - (IBAction)serialSync:(id)sender { // 创建一个串行队列 //其中第一个参数是标识符。第二个参数传DISPATCH_QUEUE_SERIAL 或 NULL 表示创建串行队列，传入 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示创建并行队列。 dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("myQueue", NULL); //通过一个for循环将3个很耗时的同步任务加到myQueue队列 for (NSInteger n = 0; n < 3; n++) {
// 同步执行 dispatch_sync(myQueue, ^{ //模拟一个很耗时的操作 for (NSInteger i = 0; i < 500000000; i++) { if (i == 0) { NSLog(@"串行同步任务%ld -> 开始%@",n,[NSThread currentThread]); } if (i == 499999999) { NSLog(@"串行同步任务%ld -> 完成",(long)n); } } }); } NSLog(@"阻塞我没有？当前线程%@",[NSThread currentThread]); }
打印结果：
分析结论：“阻塞我没？”这句到最后才执行，说明串行队列同步任务会阻塞当前线程，且都是按顺序执行，前一个完成，后一个才开始。从打印结果看，全在主线程执行的，所以同步操作不会开辟线程。
3.并行队列异步执行（不阻塞当前线程，多个任务同时开始，异步操作会另开辟线程）
举个例子
//并行队列异步执行 - (IBAction)concurrentAsync:(id)sender { // 创建一个并行队列 //其中第一个参数是标识符。第二个参数传DISPATCH_QUEUE_SERIAL 或 NULL 表示创建串行队列，传入 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示创建并行队列。 dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); //通过一个for循环将3个很耗时的异步任务加到myQueue队列 for (NSInteger n = 0; n < 3; n++) {
// 异步执行 dispatch_async(myQueue, ^{ //模拟一个很耗时的操作 for (NSInteger i = 0; i < 500000000; i++) { if (i == 0) { NSLog(@"并行异步任务%ld -> 开始%@",n,[NSThread currentThread]); } if (i == 499999999) { NSLog(@"并行异步任务%ld -> 完成",(long)n); } } }); } NSLog(@"阻塞我没有？当前线程%@",[NSThread currentThread]); }
打印结果：
分析结论：不阻塞当前线程，红圈的时间显示，并行队列异步多个任务同时开始。异步操作会另开辟线程。
4.并行队列同步执行（会阻塞当前线程，且都是按顺序执行，前一个完成，后一个才开始。）
举个例子
//并行队列同步执行 - (IBAction)concurrentSync:(id)sender { // 创建一个并行队列 //其中第一个参数是标识符。第二个参数传DISPATCH_QUEUE_SERIAL 或 NULL 表示创建串行队列，传入 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示创建并行队列。 dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); //通过一个for循环将3个很耗时的同步任务加到myQueue队列 for (NSInteger n = 0; n < 3; n++) {
// 同步执行 dispatch_sync(myQueue, ^{ //模拟一个很耗时的操作 for (NSInteger i = 0; i < 500000000; i++) { if (i == 0) { NSLog(@"并行同步任务%ld -> 开始%@",(long)n,[NSThread currentThread]); } if (i == 499999999) { NSLog(@"并行同步任务%ld -> 完成",(long)n); } } }); } NSLog(@"阻塞我没有？当前线程%@",[NSThread currentThread]); }
打印结果：
分析结论：并行队列同步执行会阻塞当前线程。且都是按顺序执行，前一个完成，后一个才开始。（注意：此处的按顺序一个一个执行和串行队列不同，此处是因为同步操作会阻塞当前线程，从打印结果看这三个操作都在主线程，当第一个操作完成，线程才解除阻塞，然后执行下一个，于是一个一个执行）从打印结果看，全在主线程执行的，所以同步任务不会开辟线程。
5.关于同步异步、串行并行的小结
从前4个例子小一下结论：a.串行队列不管是异步还是同步，都是按顺序一个一个执行的；b.同步操作不管是并行队列还是串行队列，都是按顺序一个一个执行的（但是同步操作并行和串行按顺序一个一个执行的原因是不同的，见第GCD4个例子的分析）。c.异步操作会开辟线程，同步操作不开辟线程；
6.队列组（当组里所有任务都执行完了，队列组会通过一个方法通知我们，这些任务都是异步并行执行的，不阻塞当前线程）
举个例子
//队列组 - (IBAction)queueGroup:(id)sender { //创建队列组 dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); //创建全局并行队列 dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//创建自定义并行队列 dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
//创建主队列 dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue(); //队列组执行全局队列 dispatch_group_async(group, globalQueue, ^{ for (NSInteger i = 0; i < 3; i++) { NSLog(@"全局并行队列%ld",(long)i); } }); //队列组执行自定义并行队列 dispatch_group_async(group, myQueue, ^{ for (NSInteger i = 0; i < 4; i++) { NSLog(@"自定义并行队列%ld",(long)i); } }); //队列组执行主队列 dispatch_group_async(group, mainQueue, ^{ for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) { NSLog(@"主队列%ld",(long)i); } }); dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"完成 - %@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"阻塞我没有？当前线程%@",[NSThread currentThread]); }
打印结果：
分析结论：当组里所有任务都执行完了，队列组会通过一个方法通知我们，这些任务都是异步并行执行的，不阻塞当前线程。
7.GCD延时
举个例子
//GCD延时 - (IBAction)dispatchDelay:(id)sender { //非阻塞的执行方式 double delayInSeconds = 2.0; dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC); dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){ NSLog(@"延时了2秒"); }); //既然谈到了延时延时，那就和其他几种延时比较下 //1.此方式要求必须在主线程中执行，否则无效。是一种非阻塞的执行方式。 // [self performSelector:@selector(delayMethod) withObject:nil afterDelay:1.0f]; //2.此方式要求必须在主线程中执行，否则无效。是一种非阻塞的执行方式，可以通过NSTimer类的- (void)invalidate;取消执行。 // [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:1.0f target:self selector:@selector(delayMethod) userInfo:nil repeats:NO]; //3. 此方式在主线程和子线程中均可执行。是一种阻塞的执行方式，建方放到子线程中，以免卡住界面，没有找到取消执行的方法。 // [NSThread sleepForTimeInterval:4.0f]; // [self delayMethod]; NSLog(@"阻塞我没有？当前线程%@",[NSThread currentThread]); }
打印结果：
分析结论：GCD延时不会阻塞当前线程，延时操作在子线程执行
8.dispatch_barrier_async（前面任务完成再执行后面任务）
举个例子
- (IBAction)wait:(id)sender { dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); //前面加2个任务 for (NSInteger n = 0; n < 2; n++) {
// 异步执行 dispatch_async(myQueue, ^{ //模拟一个很耗时的操作 for (NSInteger i = 0; i < 500000000; i++) { if (i == 0) { NSLog(@"前面任务%ld -> 开始",(long)n); } if (i == 499999999) { NSLog(@"前面任务%ld -> 完成",(long)n); } } }); } dispatch_barrier_async(myQueue, ^(){ NSLog(@"dispatch-barrier"); }); //后面加2个任务 for (NSInteger n = 0; n < 2; n++) {
// 异步执行 dispatch_async(myQueue, ^{ //模拟一个很耗时的操作 for (NSInteger i = 0; i < 500000000; i++) { if (i == 0) { NSLog(@"后面任务%ld -> 开始",(long)n); } if (i == 499999999) { NSLog(@"后面面任务%ld -> 完成",(long)n); } } }); } }
打印结果：
分析结论：dispatch_barrier_async方法会阻塞这个 queue（注意是阻塞 queue ，而不是阻塞当前线程），一直等到这个 queue 中排在它前面的任务都并行执行完成后才会开始执行自己，自己执行完毕后，再会取消阻塞，使这个 queue 中排在它后面的任务继续并行执行。（注意：如果你传入的是其他的 queue, 那么它就和 dispatch_async 一样了。）
9.死锁主线程
举个例子
//死锁主线程 - (IBAction)deadlock1:(id)sender { NSLog(@"之前线程 － %@", [NSThread currentThread]); dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"同步操作的线程 - %@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"之后线程 - %@", [NSThread currentThread]); }
打印结果：
分析结论：只打印了一句，发现后面两个没打印出来，说明已经死锁了。我们来一步一步分析，打印完第一句后，同步操作dispatch_sync 立即阻塞当前的主线程，然后把 Block 中的任务放到 main_queue 中，然后 main_queue 中的任务会被取出来放到主线程中执行，但主线程这个时候已经被阻塞了，所以 Block 中的任务就不能完成，它不完成，dispatch_sync 就会一直阻塞主线程，这就是死锁现象。导致主线程一直卡死。
10.死锁子线程
举个例子
//死锁子线程 - (IBAction)deadlock2:(id)sender { dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("myQueue", NULL); NSLog(@"之前线程 - %@", [NSThread currentThread]); dispatch_async(myQueue, ^{ NSLog(@"同步操作之前线程 - %@", [NSThread currentThread]); dispatch_sync(myQueue, ^{ NSLog(@"同步操作时线程 - %@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"同步操作之后线程 - %@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"之后线程 - %@", [NSThread currentThread]); }
打印结果：
分析结论：打印第一句之后就是一个异步操作，异步操作会另外开辟线程，2个线程分别打印了最后一句和第二句，当执行到同步操作dispatch_sync时立马阻塞当前线程，一直等到 sync 里的任务执行完才会继续往下。于是 sync 就把自己 Block 中的任务放到 queue 中，可 queue 是一个串行队列，一次执行一个任务，所以 sync 的 Block 必须等到前一个任务执行完毕，可是 queue 正在执行的任务就是被 sync 阻塞了的那个。于是又发生了死锁。所以 sync 所在的线程被卡死了。剩下的两句代码自然不会打印。
二、多线程之NSOperation篇
见我的另外一个博客iOS 多线程之NSOperation篇举例详解
三、多线程之NSThread篇
见我的另外一个博客ios 多线程之NSThread篇举例详解
