一、基本概念
線程是用來執行任務的,線程徹底執行完任務A才能執行任務B,為了同時執行兩個任務,產生了多線程
1、進程
1)進程是應用程序的執行實例,簡單來說就是在操作系統中運行的程序,我在手機中只打開QQ和微信兩個軟件,系統中就會有兩個進程存在
2)進程不能執行任務
3)進程在運行時創建的資源隨著進程的終止而死亡
2、線程
1)進程本身是不能執行任務的,進程想要執行任務必須得有線程,線程是進程內部獨立的執行單元,同時只能執行一個任務,相當于一個子程序。線程被分為兩種,主線程和子線程
2)線程執行完畢就會被銷毀
3)主線程:當應用程序啟動時自動創建和啟動,通常用來處理用戶的輸入并響應各種事件和消息。主線程的終止也意味著程序的結束
進程一啟動就會自動自動創建
顯示和刷新UI界面
處理UI事件
4)子線程:由主線程來創建,用來幫助主線程執行程序的后臺處理任務,如果子線程A中又創建一個子線程B,在創建之后,這兩者就是相互獨立的,多個子線程在效果上可以同時執行。
處理耗時的操作
子線程不能用來刷新UI
3、多線程
1)目前大多數的app,都需要連接服務器,而訪問服務器的速度可能快也可能慢,如果一個app訪問服務器的操作沒有在子線程操作的話,在該app訪問服務器的過程中,該軟件是不能相應用戶的操作的,只有該app訪問結束以后,app才能相應用戶的操作,這就造成了線程阻塞,也就是我們常說的卡頓線程
2)一條線程在同一時間內只能執行一個任務,但是進程可以有多條線程,可以開啟多條線程來執行不同的任務,從而提高程序的執行效率,避免線程阻塞
3)操作系統會根據線程的優先級來安排CPU的時間,優先級高的線程,優先調用的幾率會更大,同級的話,看線程執行的先后
4)同一時間內,CPU只能處理一條線程,只有一條線程在工作,多線程并行執行,其實就是各個線程不斷切換,因為切換的時間很快很快,就造成了同時執行的假象,原理如下,比如A、B兩個線程
- A執行到某一時間段要切換了,可A任務沒有完成,系統就會把A當前執行的位置和數據以入棧的方式保存起來
- 然后B線程執行,B執行時間到了,他的位置狀態也會被系統保存到B的棧中
- 系統自動找到A的棧,將A之前保存的數據恢復,又可以從A之前斷開的狀態繼續執行下去,如此循環
5)系統每開一個線程都有比較大的開銷,若線程開的過多,不僅會占用大量的內存和讓程序更加復雜,而且會加重CPU的負擔,這樣會使你的手機更容易發熱
6)多線程之間能夠實現數據的共享
二、線程與進程的關系
1、線程是CPU執行任務的基本單位,一個進程可以有多個線程,但同時只能執行一個任務
2、進程就是運行中的軟件,是動態的
3、一個操作系統可以對應多個進程,一個進程可以有多條線程,但至少有一個線程
4、同一個進程內的線程共享進程里的資源
三、多線程的作用
1、提高程序執行效率,避免線程阻塞造成的卡頓現象
2、能適當提高資源利用率(CPU、內存)
四、三種多線程編程技術
1、NSThread
NSThread是輕量級的多線程開發,使用并不復雜,但使用NSThread需要自己管理線程的生命周期
2、NSOperation
1)使用NSOperation和NSOperationQueue進行多線程開發類似于線程池,只要將一個NSOperation放到NSOperationQueue這個隊列中線程就會以此啟動。
2)NSOperationQueue負責管理、執行所有的NSOperation,在這個過程中可以更加容易管理線程總數和控制線程之間的依賴關系
3)NSOperation有兩常用子類用于創建線程操作:NSInvocationOperation和NSBlockOperation,兩種方式本質沒有區別,但后者使用block形式進行代碼組織,使用相對方便。
3、GCD
1)CGD是基于C語言開發的一套多線程開發機制,也是目前蘋果官方推薦的多線程開發方法
2)GCD會自動管理線程的生命周期(創建線程、調度任務、銷毀線程),程序員只需要告訴GCD想要執行什么任務,不需要編寫任何代碼管理線程
3)GCD是這三種多線程開發方式中抽象層次最高的,使用起來也是最為方便的,只是基于C語言開發,并不像前兩種是面向對象開發,而是完全面向過程的
4)優點,他對于多核運算更加有效,會自動利用更多的CPU內核
5)GCD中也有類似于NSOperationQueue的隊列,GCD統一管理整個隊列中的任務,GCD中的隊列分為并行隊列和串行隊列兩類
串行隊列
只有一個線程,加入到隊列中的操作按添加順序執行
并發隊列
有多個線程,操作進來以后會將這些線程安排在可用的處理器上,同時保證先進來的任務優先處理
GCD中有個特殊的隊列就是主隊列,用來執行主線程上的操作任務