重點 (二) : 多線程基礎

進程

什么是進程

進程是指在系統中正在運行的一個應用程序

每個進程之間是獨立的,每個進程均運行在其專用且受保護的內存空間內

比如同時打開QQ、Xcode,系統就會分別啟動2個進程

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通過“活動監視器”可以查看Mac系統中所開啟的進程

什么是線程?

線程是指程序的一個指令執行序列

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線程的串行

1個線程中任務的執行是串行的(像冰糖葫蘆一樣)

如果要在1個線程中執行多個任務,那么只能一個一個地按順序執行這些任務

也就是說,在同一時間內,1個線程只能執行1個任務

比如在1個線程中下載3個文件(分別是文件A、文件B、文件C)

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多線程的原理

同一時間,CPU只能處理1條線程,只有1條線程在工作(執行)

多線程并發(同時)執行,其實是CPU快速地在多條線程之間調度(切換)

如果CPU調度線程的時間足夠快,就造成了多線程并發執行的假象

思考:如果線程非常非常多,會發生什么情況?

CPU會在N多線程之間調度,CPU會累死,消耗大量的CPU資源

每條線程被調度執行的頻次會降低(線程的執行效率降低)

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多線程的優缺點

多線程的優點

能適當提高程序的執行效率

能適當提高資源利用率(CPU、內存利用率)

多線程的缺點

開啟線程需要占用一定的內存空間(默認情況下,主線程占用1M,子線程占用512KB),如果開啟大量的線程,會占用大量的內存空間,降低程序的性能

線程越多,CPU在調度線程上的開銷就越大

程序設計更加復雜:比如線程之間的通信、多線程的數據共享

多線程在iOS開發中的應用

什么是主線程

一個iOS程序運行后,默認會開啟1條線程,稱為“主線程”或“UI線程”

主線程的主要作用

顯示\刷新UI界面

處理UI事件(比如點擊事件、滾動事件、拖拽事件等)

主線程的使用注意

別將比較耗時的操作放到主線程中

耗時操作會卡住主線程,嚴重影響UI的流暢度,給用戶一種“卡”的壞體驗

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注意:主線程在處理比較耗時的一些事件的時候(例:下載),它就不會再去處理一些其他的事件,例如用戶點擊了按鈕或者拖拽了頁面.(在同一個時間,它只能處理一個事件)

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iOS中多線程的實現方案

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1 基本概念

01 進程

進程是指在系統中正在運行的一個應用程序。每個進程之間是獨立的,每個進程均運行在其專用且受保護的內存空間內。

02 線程

2-1 基本概念

1個進程要想執行任務,必須得有線程(每1個進程至少要有1條線程),線程是進程的基本執行單元,一個進程(程序)的所有任務都在線程中執行。

2-2 線程的串行

1個線程中任務的執行是串行的,如果要在1個線程中執行多個任務,那么只能一個一個地按順序執行這些任務。也就是說,在同一時間內,1個線程只能執行1個任務。

03 多線程

3-1 基本概念

即1個進程中可以開啟多條線程,每條線程可以并行(同時)執行不同的任務。

3-2 線程的并行

并行即同時執行。比如同時開啟3條線程分別下載3個文件(分別是文件A、文件B、文件C。

3-3 多線程并發執行的原理

在同一時間里,CPU只能處理1條線程,只有1條線程在工作(執行)。多線程并發(同時)執行,其實是CPU快速地在多條線程之間調度(切換),如果CPU調度線程的時間足夠快,就造成了多線程并發執行的假象

3-4 多線程優缺點

優點

1)能適當提高程序的執行效率。

2)能適當提高資源利用率(CPU、內存利用率)

缺點

1)開啟線程需要占用一定的內存空間(默認情況下,主線程占用1M,子線程占用512KB),如果開啟大量的線程,會占用大量的內存空間,降低程序的性能。

2)線程越多,CPU在調度線程上的開銷就越大。

3)程序設計更加復雜:比如線程之間的通信、多線程的數據共享


04 多線程在iOS開發中的應用

4-1 主線程

1)一個iOS程序運行后,默認會開啟1條線程,稱為“主線程”或“UI線程”。

2)作用。刷新顯示UI,處理UI事件。

4-2 使用注意

1)不要將耗時操作放到主線程中去處理,會卡住線程。

2)和UI相關的刷新操作必須放到主線程中進行處理。


05 iOS中多線程的實現方案

5-1 pthread

a.特點:

1)一套通用的多線程API

2)適用于Unix\Linux\Windows等系統

3)跨平臺\可移植

4)使用難度大

b.使用語言:c語言

c.使用頻率:幾乎不用

d.線程生命周期:由程序員進行管理

5-2 NSThread

a.特點:

1)使用更加面向對象

2)簡單易用,可直接操作線程對象

b.使用語言:OC語言

c.使用頻率:偶爾使用

d.線程生命周期:由程序員進行管理

5-3 GCD

a.特點:

1)旨在替代NSThread等線程技術

2)充分利用設備的多核(自動)

b.使用語言:C語言

c.使用頻率:經常使用

d.線程生命周期:自動管理

5-4 NSOperation

a.特點:

1)基于GCD(底層是GCD)

2)比GCD多了一些更簡單實用的功能

3)使用更加面向對象

b.使用語言:OC語言

c.使用頻率:經常使用

d.線程生命周期:自動管理

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