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分类: 嵌入式

2012-01-18 17:30:51

这一回,主要介绍一下iPhone SDK中多线程的使用方法以及注意事项。虽然现在大部分PC应用程序都支持多线程/多任务的开发方式,但是在iPhone上,Apple并不推荐使用多线 程的编程方式。但是多线程编程毕竟是发展的趋势,而且据说即将推出的iPhone OS4将全面支持多线程的处理方式。所以说掌握多线程的编程方式,在某些场合一定能挖掘出iPhone的更大潜力。

从例子入手

先从一个例程入手,具体的代码参考了。还有可以下载。

多线程程序的控制模型可以参考,一般情况下都是使用 管理者/工人模型, 这里,我们使用iPhone SDK中的 NSThread 来实现它。

首先创建一个新的 View-based application 工程,名字为 "TutorialProject" 。界面如下图所示,使用UILabel实现两部分的Part(Thread Part和Test Part),Thread Part中包含一个UIProgressView和一个UIButton;而Test Part包含一个值和一个UISlider。

iphone thread

接下来,在 TutorialProjectViewController.h 文件中创建各个UI控件的 IBOutlets.

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@interface TutorialProjectViewController : UIViewController {

// ------ Tutorial code starts here ------

// Thread part
IBOutlet UILabel *threadValueLabel;
IBOutlet UIProgressView *threadProgressView;
IBOutlet UIButton *threadStartButton;

// Test part
IBOutlet UILabel *testValueLabel;

// ------ Tutorial code ends here ------

}

同时,也需要创建outlets变量的property.

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@property (nonatomic, retain) IBOutlet UILabel *threadValueLabel;
@property (nonatomic, retain) IBOutlet UIProgressView *threadProgressView;
@property (nonatomic, retain) IBOutlet UIProgressView *threadStartButton;
@property (nonatomic, retain) IBOutlet UILabel *testValueLabel;

接下来定义按钮按下时的动作函数,以及slider的变化函数。

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- (IBAction) startThreadButtonPressed:(UIButton *)sender;
- (IBAction) testValueSliderChanged:(UISlider *)sender;

然后在 TutorialProjectViewController.m 文件中synthesize outlets,并在文件为实现dealloc释放资源。

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@synthesize threadValueLabel, threadProgressView, testValueLabel, threadStartButton;

...

- (void)dealloc {

// ------ Tutorial code starts here ------

[threadValueLabel release];
[threadProgressView release];
[threadStartButton release];

[testValueLabel release];

// ------ Tutorial code ends here ------

[super dealloc];
}

现在开始线程部分的代码,首先当 thread button 被按下的时候,创建新的线程.

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- (IBAction) startThreadButtonPressed:(UIButton *)sender {
threadStartButton.hidden = YES;
threadValueLabel.text = @"0";
threadProgressView.progress = 0.0;
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(startTheBackgroundJob) toTarget:self withObject:nil];
}

该按钮被按下后,隐藏按钮以禁止多次创建线程。然后初始化显示值和进度条,最后创建新的线程,线程的函数为 startTheBackgroundJob.

具体的 startTheBackgroundJob 函数定义如下.

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- (void)startTheBackgroundJob {

NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc] init];
// 线程开始后先暂停3秒(这里只是演示暂停的方法,你不是必须这么做的)
[NSThread sleepForTimeInterval:3];
[self performSelectorOnMainThread:@selector(makeMyProgressBarMoving) withObject:nil waitUntilDone:NO];
[pool release];

}

在第1行,创建了一个 NSAutoreleasePool 对象,用来管理线程中自动释放的对象资源。这里 NSAutoreleasePool 在线程退出的时候释放。这符合 Cocoa GUI 应用程序的一般规则。

最后一行,阻塞调用(waitUntilDone状态是ON)函数 makeMyProgressBarMoving。

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- (void)makeMyProgressBarMoving {

float actual = [threadProgressView progress];
threadValueLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%.2f", actual];
if (actual < 1) {
threadProgressView.progress = actual + 0.01;
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:0.5 target:self selector:@selector(makeMyProgressBarMoving) userInfo:nil repeats:NO];
}
else threadStartButton.hidden = NO;

}

这里计算用于显示的进度条的值,利用 NSTimer ,每0.5秒自增0.01,当值等于1的时候,进度条为100%,退出函数并显示刚才被隐藏的按钮。

最后,添加 UISlider 的实现函数,用来更改主线程中 Test Part 中的 label 值。

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- (IBAction) testValueSliderChanged:(UISlider *)sender {

testValueLabel.text = [NSString stringWithFormat:@"%.2f", sender.value];

}

编译执行,按下线程开始按钮,你将看到进度条的计算是在后台运行。


iphone thread

 

使用线程的注意事项

 

线程的堆栈大小

iPhone设备上的应用程序开发也是属于嵌入式设备的开发,同样需要注意嵌入式设备开发时的几点问题,比如资源上限,处理器速度等。

iPhone 中的线程应用并不是无节制的,官方给出的资料显示iPhone OS下的主线程的堆栈大小是1M,第二个线程开始都是512KB。并且该值不能通过编译器开关或线程API函数来更改。

你可以用下面的例子测试你的设备,这里使用POSIX Thread(pthread),设备环境是 iPhone 3GS(16GB)、SDK是3.1.3。

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#include "pthread.h"

void *threadFunc(void *arg) {
void* stack_base = pthread_get_stackaddr_np(pthread_self());
size_t stack_size = pthread_get_stacksize_np(pthread_self());
NSLog(@"Thread: base:%p / size:%u", stack_base, stack_size);
return NULL;
}

- (void)applicationDidFinishLaunching:(UIApplication *)application {
void* stack_base = pthread_get_stackaddr_np(pthread_self());
size_t stack_size = pthread_get_stacksize_np(pthread_self());
struct rlimit limit;
getrlimit(RLIMIT_STACK, &limit);
NSLog(@"Main thread: base:%p / size:%u", stack_base, stack_size);
NSLog(@" rlimit-> soft:%llu / hard:%llu", limit.rlim_cur, limit.rlim_max);

pthread_t thread;
pthread_create(&thread, NULL, threadFunc, NULL);

// Override point for customization after app launch
[window addSubview:viewController.view];
[window makeKeyAndVisible];
}

结果如下:

模拟器
Main thread: base:0xc0000000 / size:524288
rlimit-> soft:8388608 / hard:67104768
Thread: base:0xb014b000 / size:524288

 

设备
Main thread: base:0x30000000 / size:524288
rlimit-> soft:1044480 / hard:1044480
Thread: base:0xf1000 / size:524288

 

由此可见,当你测试多线程的程序时,模拟器和实际设备的堆栈大小是不一样的。如果有大量递归函数调用可要注意了。

Autorelease

如果你什么都不考虑,在线程函数内调用 autorelease 、那么会出现下面的错误:

NSAutoReleaseNoPool(): Object 0x********* of class NSConreteData autoreleased with no pool in place ….

一般,在线程中使用内存的模式是,线程最初

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NSAutoreleasePool *pool = [[NSAutoreleasePool alloc]init];

而在线程结束的时候 [pool drain] 或 [pool release]。1

子线程中描画窗口

多线程编程中普遍遵循一个原则,就是一切与UI相关的操作都有主线程做,子线程只负责事务,数据方面的处理。那么如果 想在子线程中更新UI时怎么做呢?如果是在windows下,你会 PostMessage 一个描画更新的消息,在iPhone中,需要使用performSelectorOnMainThread 委托主线程处理。

比如,如果在子线程中想让 UIImageView 的 image 更新,如果直接在线程中

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imageView.image = [UIImage imageNamed:@"Hoge.png"];

这么做,什么也不会出现的。需要将该处理委托给主线程来做,像下面:

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[delegate performSelectorOnMainThread:@selector(theProcess:) withObject:nil waitUntilDone:YES];

就OK了!

到此为止,《iPhone开发进阶》系列就告一段落了,接下来将针对不同的开发领域,总结一些小技巧与应用技术,希望您能继续关注。

1. drain 与 release 的区别前提是你的系统中是否有GC,如果有,-drain 需要送一个消息给GC (objc_collect_if_needed),而如果没有GC,drain = release

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