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浅析iOS应用开发中线程间的通信与线程安全问题

时间：2022-10-09 08:22 编辑：来源：阅读：
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摘要：浅析iOS应用开发中线程间的通信与线程安全问题

[b]线程间的通信 [/b] 简单说明线程间通信：在1个进程中，线程往往不是孤立存在的，多个线程之间需要经常进行通信线程间通信的体现 1个线程传递数据给另1个线程在1个线程中执行完特定任务后，转到另1个线程继续执行任务线程间通信常用方法

- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

线程间通信示例 – 图片下载 [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201511/2015111892145343.png?2015101892213[/img]

[u]复制代码[/u] 代码如下:

//

//  YYViewController.m

//  06-NSThread04-线程间通信

//

//  Created by apple on 14-6-23.

//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.

//
#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *iconView;

@end

[u]复制代码[/u] 代码如下:

@implementation YYViewController
- (void)viewDidLoad

{

    [super viewDidLoad];

}

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event

{

// 在子线程中调用download方法下载图片

    [self performSelectorInBackground:@selector(download) withObject:nil];

}

-(void)download

{

    //1.根据URL下载图片

    //从网络中下载图片

    NSURL *urlstr=[NSURL URLWithString:@"fdsf"];

    //把图片转换为二进制的数据

    NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:urlstr];//这一行操作会比较耗时

    //把数据转换成图片

    UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];

    //2.回到主线程中设置图片

    [self performSelectorOnMainThread:@selector(settingImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];

}

//设置显示图片

-(void)settingImage:(UIImage *)image

{

    self.iconView.image=image;

}

@end

代码2：

[u]复制代码[/u] 代码如下:

//

//  YYViewController.m

//  06-NSThread04-线程间通信

//

//  Created by apple on 14-6-23.

//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.

//
#import "YYViewController.h"

#import <NSData.h>

@interface YYViewController ()

@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *iconView;

@end

[u]复制代码[/u] 代码如下:

@implementation YYViewController
- (void)viewDidLoad

{

    [super viewDidLoad];

}

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event

{

// 在子线程中调用download方法下载图片

    [self performSelectorInBackground:@selector(download) withObject:nil];

}

-(void)download

{

    //1.根据URL下载图片

    //从网络中下载图片

    NSURL *urlstr=[NSURL URLWithString:@"fdsf"];

    //把图片转换为二进制的数据

    NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:urlstr];//这一行操作会比较耗时

    //把数据转换成图片

    UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];

    //2.回到主线程中设置图片

    //第一种方式

//    [self performSelectorOnMainThread:@selector(settingImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];

    //第二种方式

    //    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:NO];

    //第三种方式

   [self.iconView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];

}

//设置显示图片

//-(void)settingImage:(UIImage *)image

//{

//    self.iconView.image=image;

//}

@end

[b]线程安全一、多线程的安全隐患 [/b]资源共享 1块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题示例一： [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201511/2015111892251282.png?201510189233[/img] 示例二： [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201511/2015111892312267.png?2015101892326[/img] 问题代码：

[u]复制代码[/u] 代码如下:

//

//  YYViewController.m

//  05-线程安全

//

//  Created by apple on 14-6-23.

//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.

//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

//剩余票数

@property(nonatomic,assign) int leftTicketsCount;

@property(nonatomic,strong)NSThread *thread1;

@property(nonatomic,strong)NSThread *thread2;

@property(nonatomic,strong)NSThread *thread3;

@end

[u]复制代码[/u] 代码如下:

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad

{

    [super viewDidLoad];

    //默认有20张票

    self.leftTicketsCount=10;

    //开启多个线程，模拟售票员售票

    self.thread1=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];

    self.thread1.name=@"售票员A";

    self.thread2=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];

    self.thread2.name=@"售票员B";

    self.thread3=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];

    self.thread3.name=@"售票员C";

}

-(void)sellTickets

{

    while (1) {

        //1.先检查票数

        int count=self.leftTicketsCount;

        if (count>0) {

            //暂停一段时间

            [NSThread sleepForTimeInterval:0.002];

            //2.票数-1

           self.leftTicketsCount= count-1;

            //获取当前线程

            NSThread *current=[NSThread currentThread];

            NSLog(@"%@--卖了一张票，还剩余%d张票",current,self.leftTicketsCount);

        }else

        {

            //退出线程

            [NSThread exit];

        }

    }

}

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event

{

    //开启线程

   [self.thread1 start];

    [self.thread2 start];

    [self.thread3 start];

}

@end

打印结果： [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201511/2015111892340617.png?2015101892354[/img] [b]二、安全隐患分析 [/b] [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201511/2015111892405061.png?2015101892420[/img] [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201511/2015111892430149.png?2015101892439[/img] [b]三、如何解决 [/b] 互斥锁使用格式 @synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码 } 注意：锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的代码示例：

[u]复制代码[/u] 代码如下:

//

//  YYViewController.m

//  05-线程安全

//

//  Created by apple on 14-6-23.

//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.

//
#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

//剩余票数

@property(nonatomic,assign) int leftTicketsCount;

@property(nonatomic,strong)NSThread *thread1;

@property(nonatomic,strong)NSThread *thread2;

@property(nonatomic,strong)NSThread *thread3;

@end

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad

{

    [super viewDidLoad];

    //默认有20张票

    self.leftTicketsCount=10;

    //开启多个线程，模拟售票员售票

    self.thread1=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];

    self.thread1.name=@"售票员A";

    self.thread2=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];

    self.thread2.name=@"售票员B";

    self.thread3=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets) object:nil];

    self.thread3.name=@"售票员C";

}

-(void)sellTickets

{

    while (1) {

        @synchronized(self){//只能加一把锁

        //1.先检查票数

        int count=self.leftTicketsCount;

        if (count>0) {

            //暂停一段时间

            [NSThread sleepForTimeInterval:0.002];

            //2.票数-1

           self.leftTicketsCount= count-1;

            //获取当前线程

            NSThread *current=[NSThread currentThread];

            NSLog(@"%@--卖了一张票，还剩余%d张票",current,self.leftTicketsCount);

        }else

        {

            //退出线程

            [NSThread exit];

        }

        }

    }

}

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event

{

    //开启线程

   [self.thread1 start];

    [self.thread2 start];

    [self.thread3 start];

}

@end

执行效果图 [img]http://files.jb51.net/file_images/article/201511/2015111892457124.png?201510189255[/img] 互斥锁的优缺点优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题缺点：需要消耗大量的CPU资源互斥锁的使用前提：多条线程抢夺同一块资源相关专业术语：线程同步,多条线程按顺序地执行任务互斥锁，就是使用了线程同步技术 [b]四：原子和非原子属性 [/b] OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择 atomic：原子属性，为setter方法加锁（默认就是atomic） nonatomic：非原子属性，不会为setter方法加锁 atomic加锁原理

[u]复制代码[/u] 代码如下:

@property (assign, atomic) int age;
- (void)setAge:(int)age

{

    @synchronized(self) {

       _age = age;

    }

}

原子和非原子属性的选择 nonatomic和atomic对比 [list] [*]atomic：线程安全，需要消耗大量的资源[/*] [*]nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备 [/*] [/list] iOS开发的建议 [list] [*]所有属性都声明为nonatomic[/*] [*]尽量避免多线程抢夺同一块资源[/*] [*]尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力[/*] [/list]

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