Swift主线程

主线程（Main Thread）是 Swift 和 iOS/macOS 应用程序开发中的核心概念。它是应用程序的默认线程，负责用户界面（UI）的更新和事件处理。

主线程的特点

1、UI 更新必须在主线程执行

在 iOS/macOS 中，所有的 UI 操作（例如视图的更新、动画、按钮点击响应）都必须在主线程上执行。如果尝试从后台线程操作 UI，会导致运行时崩溃或界面更新不一致。

2、单线程模型

主线程是单线程的，即一次只能执行一个任务。如果主线程被长时间占用，应用程序会卡顿，导致用户体验变差。

3、事件循环

主线程运行一个事件循环（Event Loop），用于处理用户输入（触摸、滑动、键盘输入）以及系统事件（如通知、计时器、网络回调等）。

4、性能要求

主线程上的任务需要尽量短小精悍，避免占用过长时间。如果有耗时任务（例如网络请求、文件读取），应该将其放到后台线程执行。

主线程的常见任务

1、视图更新

DispatchQueue.main.async {
    // 更新 UI
    label.text = "Hello, World!"
}

2、动画

DispatchQueue.main.async {
    UIView.animate(withDuration: 0.3) {
        self.view.alpha = 0.5
    }
}

3、用户交互

主线程负责响应按钮点击、手势识别、屏幕触摸等操作。

如何在 Swift 中操作主线程

Swift 提供了 DispatchQueue.main 来调度主线程任务。

从后台线程切换到主线程

在后台线程完成耗时任务后，需要切换到主线程更新 UI。例如：

DispatchQueue.global().async {
    // 执行耗时任务
    let result = heavyComputation()
    
    // 切换到主线程更新 UI
    DispatchQueue.main.async {
        self.label.text = result
    }
}

确保代码运行在主线程

如果不确定代码当前运行在哪个线程，可以使用以下方式强制切换到主线程：

DispatchQueue.main.async {
    // 确保在主线程执行
    print("This is running on the main thread")
}

使用 @MainActor 标记主线程任务

Swift 提供了 @MainActor 来确保某些代码只能在主线程执行：

@MainActor
func updateUI() {
    label.text = "Updated on main thread"
}

当从后台调用时，Swift 会自动调度该函数到主线程：

Task {
    await updateUI()
}

主线程的注意事项

1、避免长时间阻塞主线程

如果主线程被阻塞（例如执行复杂的计算或等待 I/O 操作），应用程序会失去响应，用户可能会强制关闭应用。

// 不推荐：阻塞主线程
for i in 0..<1_000_000 {
    print(i)
}

正确做法是将耗时任务移到后台线程：

DispatchQueue.global().async {
    let result = heavyComputation()
    DispatchQueue.main.async {
        // 回到主线程更新 UI
        self.label.text = result
    }
}

2、使用 GCD 管理线程

GCD（Grand Central Dispatch）提供了简单的接口来管理主线程和后台线程任务。

总结

主线程 是 iOS/macOS 应用程序中最重要的线程，用于处理 UI 和用户交互。

Swift 提供了 DispatchQueue.main 和 @MainActor 等工具确保代码在主线程运行。

避免在主线程执行耗时任务，保持应用流畅性。

合理利用多线程和主线程切换，可以显著提高应用性能和用户体验。

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Swift管理多线程任务框架GCD：https://fangjunyu.com/2024/11/02/swift%e7%ae%a1%e7%90%86%e5%a4%9a%e7%ba%bf%e7%a8%8b%e4%bb%bb%e5%8a%a1%e6%a1%86%e6%9e%b6gcd/