【我们都爱Paul Hegarty】斯坦福IOS8公开课个人笔记31 Multithreading多线程

简介: 在IOS中存在着许多队列,和我们数据结构中的队列一样,这里的队列概念也是先进先出的。而每一个方法(包括闭包)都被组织在这些不同的队列中,而每一个队列都有自己的线程去运行这些队列,这就造就了多线程环境。


在IOS中存在着许多队列,和我们数据结构中的队列一样,这里的队列概念也是先进先出的。而每一个方法(包括闭包)都被组织在这些不同的队列中,而每一个队列都有自己的线程去运行这些队列,这就造就了多线程环境。

其中有一个非常重要的队列叫做主队列,主队列是一个串行队列,所以主队列只会一个一个地执行主队列中的函数。所有的UI活动都必须发生在主队列中,所以当你想要一个函数或者是闭包的时候就会执行某些代码,这就会做任何关于UI的事,必须把它放到主队列中,这是保护UI的好办法,主队列绝对不想做任何可能被阻塞的事情,比如读取一个包含URL的NSData,上一话中的Demo当我们点击按钮获取大图的时候会卡顿,所以我们要把它从主队列中拿出来。

通常你使用MVC中的东西都在主队列中,比如页面生命周期中的ViewDidLoad、viewWillAppear,我们不需要特别的留心。

IOS会在你需要的时候为你创建其他队列。

那么如何在其他队列中执行函数或者闭包呢?


首先初始化一个队列,然后调用了函数dispatch_async,有两个参数,第一个是队列,第二个是一个闭包,这里写成了尾随闭包的形式。那么第一句中如何获得主队列呢?使用函数dispatch_get_main_queue(),就能返回主队列了。此外还有一个面向对象的方法可以做到:NSOperationQueue.mainQueue()。上面有一个例子,在其他队列中执行一些可能阻塞UI的操作,然后打开主队列,执行需要呈现给UI的东西。

下面介绍一些主队列之外的其他队列,这些队列通常使用不同的处理级别来表示,处理级别的高低也代表了队列不同的处理速度。


要创建一个非主队列,首先要创建一个服务级别,创建级别的方法有点奇怪,使用了一个Int的构造器,构造其中选择级别的value属性,这种做法是由历史原因造成的。在创建好级别之后,使用dispatch_get_global_queue函数,传入级别和一个0,这个0以后会用到。有了新的队列,你就可以使用dispatch_asnyc函数并且在非主队列中执行代码了。

如果有多核处理器,队列真的可以并行运行,但是大部分情况下他们是分时的。你可以创建自己的串行队列,使用dispatch_queue_create来建立一个串行的队列。

在iOS中有些API是多线程的,比如下面这个例子:


比如上例中的NSURLSession这个类,注意黄色字体的部分,它让你从一个URL中下载一个文件,而且是异步的去做。在方法后面增加了一个闭包,这个闭包的作用是当你下载完毕时你需要在UI中打开这个文件,闭包为你指定了一个本地URL,一个HTTP应答了一个错误信息,利用这些信息你会做一些更新UI的事情。那么这样做行得通么?答案是“NO”。

因为这个下载的文件不在主队列中,解决办法是在闭包中打开主队列:


现在来进行实战环节,回到我们之前的Demo中,打开图片总是会造成阻塞,这并不好,尝试使用多线程的知识来解决这个问题。

我们需要做的是把获取图片的环节放到其他线程中,方法fetchImage修改如下:

 func fetchImage(){
        if let url = imageURL {
        let qos = Int(QOS_CLASS_USER_INITIATED.value)//指定服务“可能花费时间,但是用户需要得到,尽快完成”
        dispatch_async(dispatch_get_global_queue(qos, 0)){ () ->Void in//把要执行的代码放到闭包中
        let imageData = NSData(contentsOfURL: url)
        if imageData != nil{
        self.image = UIImage(data: imageData!)
        } else {
        self.image = nil
        }
            }
        }
    }
注意现在还不够,设置image的动作会修改UI,所以这个动作应该在主队列中,我们把设置image的动作放到主队列中:

 func fetchImage(){
        if let url = imageURL {
        let qos = Int(QOS_CLASS_USER_INITIATED.value)//指定服务“可能花费时间,但是用户需要得到,尽快完成”
        dispatch_async(dispatch_get_global_queue(qos, 0)){ () ->Void in//把要执行的代码放到闭包中
        let imageData = NSData(contentsOfURL: url)//加载图片应该放到其他线程中
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue()){//把加载到的图片显示在页面中的时候使用主线程
        if imageData != nil{
        self.image = UIImage(data: imageData!)
        } else {
        self.image = nil
        }
            }
            }
        }
    }
现在加载图片的时候系统不会卡顿,你会跳转到下一个页面中,在当前页面中等待即可看到加载完的图片:

现在的问题是每一次点击一个按钮都会生成一个全新的MVC,那么如何避免重复加载呢,我们需要判断一下点击按钮时获取的URL是否是当前页面上图片的URL,方法修改如下:

  func fetchImage(){
        if let url = imageURL {
        let qos = Int(QOS_CLASS_USER_INITIATED.value)//指定服务“可能花费时间,但是用户需要得到,尽快完成”
        dispatch_async(dispatch_get_global_queue(qos, 0)){ () ->Void in//把要执行的代码放到闭包中
        let imageData = NSData(contentsOfURL: url)//加载图片应该放到其他线程中
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue()){//把加载到的图片显示在页面中的时候使用主线程
                if url == self.imageURL{//新增判断语句
        if imageData != nil{
        self.image = UIImage(data: imageData!)
        } else {
        self.image = nil
        }
            }
            }
            }
        }
    }

最后需要做的是在其他队列加载图片的时候,主页面上运行一个齿轮来表示这个加载过程。

现在去对象库中拖出一个齿轮控件到场景中,打开文档大纲你会发现这个新增的齿轮控件被加到了scrollview中,这是因为我们之前用这个scrollview几乎铺满了我们的view:

这里文档大纲的优势就体现出来了,你可以在文档大纲中拖动控件来组合它们的次序,下面是正确地顺序:

另外在文档大纲中可以增加约束,和在IB中一样,按住control拖动即可,我们让齿轮控件居中


然后设置齿轮控件的属性,勾选当它停止时消失的选项:


和控制器建立连接:

@IBOutlet weak var spinner: UIActivityIndicatorView!
当我建立一个HTTP请求的时候让这个齿轮转动,当我结束这个请求的时候,让齿轮停止转动。

所以很明显我们需要在下面的位置增加齿轮的转动:

 func fetchImage(){
        if let url = imageURL {
            spinner?.startAnimating()//新增齿轮转动
        let qos = Int(QOS_CLASS_USER_INITIATED.value)//指定服务“可能花费时间,但是用户需要得到,尽快完成”
        dispatch_async(dispatch_get_global_queue(qos, 0)){ () ->Void in//把要执行的代码放到闭包中
        let imageData = NSData(contentsOfURL: url)//加载图片应该放到其他线程中
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue()){//把加载到的图片显示在页面中的时候使用主线程
                if url == self.imageURL{//新增判断语句
        if imageData != nil{
        self.image = UIImage(data: imageData!)
        } else {
        self.image = nil
        }
            }
            }
            }
        }
    }

注意在调用spinner的时候把它当做可选型,因为页面可能先于spinner控件生成,在调用控件的时候这是个常用的办法。但是这个方法中加载完毕有不同的处理情况,共同点是都要处理image,所以我们选择在计算属性image的set方法中停止齿轮:

private var image:UIImage? {
        get {return imageView.image}
        set {
        imageView.image = newValue
        imageView.sizeToFit()
        scrollview?.contentSize = imageView.frame.size
        spinner?.stopAnimating()//加载完成了停止齿轮
        }
    }

现在来运行时候,当图片没有加载完成的时候,之前我们看到的是一个白色的页面,现在页面中间有齿轮在转动了:


加载完毕后齿轮消失:



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