iOS 为啥要回到主线程刷新UI
在 iOS 的应用开发中，我们常常会遇到需要在主线程中更新用户界面的情况。这是因为 iOS 的 UI 更新是单线程的，也就是只能在主线程上进行。本文将解释为什么要在主线程中更新 UI，介绍相关机制，并通过代码示例来说明。
主线程与 UI 更新
在 iOS 设备中，用户界面的绘制和交互操作都是在主线程上进行的。当用户与应用程序进行交互时（例如触摸屏幕、滑动等），所有与 UI 相关的操作都必须在主线程中执行。如果在非主线程中更新 UI，可能会导致应用崩溃或出现不可预知的结果。
为什么要回到主线程
-
性能：主线程用于处理所有 UI 更新和事件循环。如果 UI 更新任务在主线程之外处理，可能会导致 UI 闪烁、响应缓慢甚至卡顿。
-
线程安全：UIKit 不是线程安全的，这意味着如果你在多个线程中同时对 UI 进行操作，可能会导致数据竞争和不可预测的行为。
-
事件响应：主线程负责处理用户事件。一旦这些事件的响应需要更新 UI，就必须在主线程上完成。
主线程与后台线程的工作流程
为了更好地理解为何需要回到主线程，我们使用序列图来描述主线程与后台线程的交互流程。
sequenceDiagram
participant User
participant MainThread as Main Thread
participant BackgroundThread as Background Thread
User->>MainThread: Tap on UI Element
MainThread->>BackgroundThread: Perform Heavy Task
BackgroundThread-->>MainThread: Task Completed
MainThread->>MainThread: Update UI
如图所示，当用户触摸 UI 元素时，主线程接收到事件并将重任务的处理转发给后台线程。完成后，后台线程将结果传回主线程，而 UI 更新则在主线程完成。
代码示例
现在我们通过一个简单的代码示例来展示如何在 iOS 应用中确保 UI 更新在主线程中进行。
创建一个简单的应用
假设我们有一个简单的应用，其功能是从后台线程获取一些数据并更新用户界面。我们使用 GCD（Grand Central Dispatch）来管理线程。
import UIKit
class ViewController: UIViewController {
@IBOutlet weak var dataLabel: UILabel!
override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
// 在后台线程中获取数据
DispatchQueue.global().async {
// 模拟耗时的网络请求
let data = self.fetchData()
// 回到主线程更新UI
DispatchQueue.main.async {
self.dataLabel.text = data
}
}
}
func fetchData() -> String {
// 模拟网络请求延迟
Thread.sleep(forTimeInterval: 2)
return "Data Loaded"
}
}
在上述代码中，fetchData() 方法模拟了一个网络请求，使用了 Thread.sleep(forTimeInterval:) 来模拟延迟。在执行耗时操作时，我们使用 DispatchQueue.global().async 将其放入后台线程。在数据获取完成后，我们再使用 DispatchQueue.main.async 切换回主线程更新 dataLabel 的内容。
忽略主线程的后果
我们来看一个不当使用的例子，如果在后台线程直接更新 UI，会引发错误。
DispatchQueue.global().async {
let data = self.fetchData()
// 以下代码错误，不应该在后台线程直接更新UI
self.dataLabel.text = data
}
这样做可能导致应用崩溃，错误信息大致为 “UIKitや其他部分のメインスレッドから以外のスレッドの更新無効です。” 当你运行这个代码，系统会报告 UI 更新必须在主线程上的错误。
如何确保 UI 更新在主线程
除了 GCD，iOS 还提供了其他方法确保 UI 更新在主线程上，例如 performSelector(onMainThread:with:waitUntilDone:) 等，但 GCD 是当前推荐的方式。
self.performSelector(onMainThread: #selector(updateLabel(_:)), with: data, waitUntilDone: false)
@objc func updateLabel(_ data: String) {
self.dataLabel.text = data
}
结论
在 iOS 开发中，更新 UI 的时候一定要确保在主线程执行。这不仅仅是出于性能考虑，更是为了保持应用的稳定性和用户体验。使用 GCD 来管理线程，可以方便地在后台线程进行耗时任务，并轻松地切换回主线程更新 UI。希望通过这篇文章，你可以更深入理解“为什么 iOS 要回到主线程刷新 UI”的原因，避免在未来的开发中出现不必要的问题。保持应用的高性能和流畅的用户体验，是我们每个开发者的职责。
