iOS

iOS多线程与网络

iOS多线程与网络相关

Posted by 袁平 on February 24, 2019

前言

iOS多线程编程各种方式总结

正文

一. 概述

iOS中多线程的实现方式有如下四种：

本文主要总结常用的两种方式

二. GCD

2.1 GCD概述

GCD即Grand Central Dispatch，是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案，能自动合理地利用多核CPU（比如双核、四核），同时还能自动管理线程的生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程），不需要手动管理；由C语言实现

2.2 GCD使用

2.2.1 主要方法

  1. dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block) ：同步
  2. dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block) ：异步
  3. dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block) ：等待前面的任务执行完成之后才执行，且它后面的任务等它执行完成之后才会执行；这里的 queue 不能是全局的并发队列（可用于解决读写锁的问题；如数据库操作中，读操作可以并行提高效率，写操作需要等待前面的读操作完成之后再执行，写操作执行完之后，之后的读操作又可以实现并行，如下）
	dispatch_async(queue, ^{
            // reading
        });
        dispatch_async(queue, ^{
            // reading
        });
        dispatch_barrier_sync(queue, ^{
            // writing
        });
        dispatch_async(queue, ^{
            // reading
        });
        dispatch_async(queue, ^{
            // reading
        });

2.2.2 队列

GCD中有两个重要的概念：任务和队列

  1. 任务有两种执行方式：同步执行和异步执行，他们之间的区别是否会创建新的线程
  2. 队列：用于存放任务。有两种队列， 串行队列和并行队列；区别如下：

可以通过如下方式获取或者创建队列：

  1. 使用 dispatch_queue_create 创建（串行或并行）
  2. 使用 dispatch_get_global_queue 获取全局并发队列（所有应用程序都可用，且区分优先级）
  3. 使用 dispatch_get_main_queue 获得主队列
// 自己创建队列：第一个参数是标识符，用于 DEBUG 的时候标识唯一的队列；
// 第二个参数用来表示创建的队列是串行的还是并行的，传入 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

  //串行队列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", NULL);
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
  //并行队列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

  // 全局并行队列：
  dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

2.2.3 队列组(Dispatch Group)

可用于实现当并行执行block时，监听所有block执行结束

	dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
            NSLog(@"Block 1");
        });
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
            NSLog(@"Block 2");
        });
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
            NSLog(@"Block 3");
        });
        dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"Done");
        });

应用举例：分别执行两个耗时的操作，等两个异步操作都执行完之后，回到主线程执行操作；如果想要高效实现上述需求，可用队列组；如下

dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 执行1个耗时的异步操作
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 执行1个耗时的异步操作
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    // 等前面的异步操作都执行完毕后，回到主线程...
});

2.2.4 其他

  • 延迟执行：通过dispatch_walltime生成绝对时间
dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 3ull * NSEC_PER_SEC); // ull表示：unsigned long long 
        dispatch_after(time, dispatch_get_main_queue(), ^{
            
});
  • dipatch_apply：相当于dipatch_sync和dispatch group的关联API，该函数将指定的block追加到指定的queue中，并等待全部处理执行结束；其也会阻塞直到执行完毕，可用其替代for循环 
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_apply(10, queue, ^(size_t index) { // index表示当前索引，自动增加
  NSLog(@"%zu", index);
});
NSLog(@"Done"); // 最后执行

  • dispatch_suspend / dispatch_resume：用于挂起和恢复queue

  • Dispatch Semaphore：计数为0时等待，计数为1或大于1时，减1而不是等待

  • dispatch_once：保证在应用程序中只执行一次指定处理的API

  • Dispatch IO：当读取大文件时，将文件分成合适的大小并使用Global Queue读取的话，会快很多，如果想尝试提高文件读取速度，可以使用Dispatch IO

2.2.5 备注

在iOS6.0之前，在GCD中每当使用带creat单词的函数创建对象之后，都应该对其进行一次release操作。在iOS6.0之后，GCD被纳入到了ARC的内存管理机制中，在使用GCD的时候我们就像对待普通OC对象一样对待GCD,因此不再需要我们调用release方法

三. NSOperation

  1. 本身是个抽象类，需要使用其子类：NSInvocationOperation，NSBlockOperation，或自定义子类
  2. 默认情况下，调用 NSInvocationOperation 的 start 方法并不会开一条新线程去执行，而是在当前线程执行；需要把 NSOperation 放到一个 NSOperationQueue 中才会执行异步操作
  3. NSBlockOperation：只要 NSBlockOperation 封装的操作数 > 1，就会异步执行操作
  4. 支持取消，暂停和恢复，还可以设置依赖来保证执行顺序，如 [operationB addDependency:operationA]; // 操作B依赖于操作A；还可以在不同 queue 的 NSOperation 之间创建依赖关系
  5. 支持监听一个操作的执行完毕：通过 completionBlock 和 setCompletionBlock 实现

四. 网络请求

网络请求常用类：

  1. NSURL：请求地址
  2. NSURLRequest：一个NSURLRequest对象就代表一个请求，它包含的信息有：一个 NSURL 对象，请求方法，请求头，请求体，请求超时等
  3. NSMutableURLRequest：NSURLRequest的子类
  4. NSURLConnection：负责发送请求；支持发送同步请求（sendSynchronousRequest）和异步请求（sendAsynchronousRequest）；还可以设置代理监听网络请求过程（开始响应，接收数据，结束响应，请求出错）

第三方框架：

  1. ASIHttpRequest
  2. AFNetworking
  3. MKNetworkKit

iOS中发送 HTTP 请求的方案：

  • 苹果原生
    1. NSURLConnection：用法简单，坑较多
    2. NSURLSession：功能比 NSURLConnection 强大，苹果推荐使用(但是NSURLSessionTask是一个抽象类，本身不能使用，只能使用它的子类：NSURLSessionDataTask\NSURLSessionUploadTask\NSURLSessionDownloadTask)
    3. CFNetwork：NSURL*的底层实现，纯C语言

两种为NSURLConnection设置代理方式的区别：

    //第一种设置方式：
    //通过该方法设置代理，会自动的发送请求
    // [[NSURLConnection alloc]initWithRequest:request delegate:self];

    //第二种设置方式：
    //设置代理，startImmediately为NO的时候，该方法不会自动发送请求
    NSURLConnection *connect = [[NSURLConnection alloc]initWithRequest:request delegate:self startImmediately:NO];
    //手动通过代码的方式来发送请求
    //注意该方法内部会自动的把connect添加到当前线程的RunLoop中在默认模式下执行
    [connect start];

五. 数据解析

Json解析（转OC数据类型）：

  1. 第三方框架：JSONKit、SBJson、TouchJSON（性能从左到右，越差）
  2. 苹果原生：NSJSONSerialization（性能最好）

XML解析：

  • 解析方式有两种：
    1. DOM：一次性将整个XML文档加载进内存，比较适合解析小文件
    2. SAX：从根元素开始，按顺序一个元素一个元素往下解析，比较适合解析大文件
  • 解析API：
    1. 官方原生：NSXMLParser，SAX方式解析
    2. libxml2：纯C语言，默认包含在iOS SDK中，同时支持DOM和SAX方式解析
    3. GDataXML：DOM方式解析，由Google开发，基于libxml2

六. RunLoop

RunLoop是iOS中比较重要的一点，较短篇幅无法讲完，后面有机会再另起新篇总结

七. 参考博客

  1. https://www.jianshu.com/p/0b0d9b1f1f19
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