iOS面试题(5)多线程 和 Runloop

runloop和线程有什么关系?

引用自这里

总的说来,Run loop,正如其名,loop表示某种循环,和run放在一起就表示一直在运行着的循环。实际上,run loop和线程是紧密相连的,可以这样说run loop是为了线程而生,没有线程,它就没有存在的必要。Run loops是线程的基础架构部分, Cocoa 和 CoreFundation 都提供了 run loop 对象方便配置和管理线程的 run loop (以下都以 Cocoa 为例)。每个线程,包括程序的主线程( main thread )都有与之相应的 run loop 对象。
runloop 和线程的关系:
主线程的run loop默认是启动的。
iOS的应用程序里面,程序启动后会有一个如下的main()函数int main(int argc, char * argv[]) {@autoreleasepool { return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));}}

重点是UIApplicationMain()函数,这个方法会为main thread设置一个NSRunLoop对象,这就解释了:为什么我们的应用可以在无人操作的时候休息,需要让它干活的时候又能立马响应。

对其它线程来说,run loop默认是没有启动的,如果你需要更多的线程交互则可以手动配置和启动,如果线程只是去执行一个长时间的已确定的任务则不需要。

在任何一个 Cocoa 程序的线程中,都可以通过以下代码来获取到当前线程的 run loop 。
NSRunLoop *runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];


runloop的mode作用是什么?

model 主要是用来指定事件在运行循环中的优先级的,分为:
NSDefaultRunLoopMode(kCFRunLoopDefaultMode):默认,空闲状态
UITrackingRunLoopMode:ScrollView滑动时
UIInitializationRunLoopMode:启动时
NSRunLoopCommonModes(kCFRunLoopCommonModes):Mode集合

苹果公开提供的 Mode 有两个:
NSDefaultRunLoopMode(kCFRunLoopDefaultMode)
NSRunLoopCommonModes(kCFRunLoopCommonModes)


你用过NSOperationQueue么?如果用过或者了解的话,你为什么要使用NSOperationQueue,实现了什么?请描述它和GCD的区别和类似的地方(提示:可以从两者的实现机制和适用范围来描述)。

使用NSOperationQueue用来管理子类化的NSOperation对象,控制其线程并发数目。GCD和NSOperation都可以实现对线程的管理,区别是 NSOperation和NSOperationQueue是多线程的面向对象抽象。项目中使用NSOperation的优点是NSOperation是对线程的高度抽象,在项目中使用它,会使项目的程序结构更好,子类化NSOperation的设计思路,是具有面向对象的优点(复用、封装),使得实现是多线程支持,而接口简单,建议在复杂项目中使用。
项目中使用GCD的优点是GCD本身非常简单、易用,对于不复杂的多线程操作,会节省代码量,而Block参数的使用,会是代码更为易读,建议在简单项目中使用。


iOS 中的多线程

iOS中的多线程,是Cocoa框架下的多线程,通过Cocoa的封装,可以让我们更为方便的使用线程,做过C++的同学可能会对线程有更多的理解,比如线程的创立,信号量、共享变量有认识,Cocoa框架下会方便很多,它对线程做了封装,有些封装,可以让我们创建的对象,本身便拥有线程,也就是线程的对象化抽象,从而减少我们的工程,提供程序的健壮性。
GCD是(Grand Central Dispatch)的缩写 ,从系统级别提供的一个易用地多线程类库,具有运行时的特点,能充分利用多核心硬件。GCD的API接口为C语言的函数,函数参数中多数有Block,关于Block的使用参看这里,为我们提供强大的“接口”,对于GCD的使用参见本文
NSOperation与Queue
NSOperation是一个抽象类,它封装了线程的细节实现,我们可以通过子类化该对象,加上NSQueue来同面向对象的思维,管理多线程程序。具体可参看这里:一个基于NSOperation的多线程网络访问的项目。

NSThread
NSThread是一个控制线程执行的对象,它不如NSOperation抽象,通过它我们可以方便的得到一个线程,并控制它。但NSThread的线程之间的并发控制,是需要我们自己来控制的,可以通过NSCondition实现。


多线程是什么

多线程是个复杂的概念,按字面意思是同步完成多项任务,提高了资源的使用效率,从硬件、操作系统、应用软件不同的角度去看,多线程被赋予不同的内涵,对于硬件,现在市面上多数的CPU都是多核的,多核的CPU运算多线程更为出色;从操作系统角度,是多任务,现在用的主流操作系统都是多任务的,可以一边听歌、一边写博客;对于应用来说,多线程可以让应用有更快的回应,可以在网络下载时,同时响应用户的触摸操作。在iOS应用中,对多线程最初的理解,就是并发,它的含义是原来先做烧水,再摘菜,再炒菜的工作,会变成烧水的同时去摘菜,最后去炒菜。


NSOperation queue?

答案:存放NSOperation的集合类。
操作和操作队列,基本可以看成java中的线程和线程池的概念。用于处理ios多线程开发的问题。
网上部分资料提到一点是,虽然是queue,但是却并不是带有队列的概念,放入的操作并非是按照严格的先进现出。
这边又有个疑点是,对于队列来说,先进先出的概念是Afunc添加进队列,Bfunc紧跟着也进入队列,Afunc先执行这个是必然的,
但是Bfunc是等Afunc完全操作完以后,B才开始启动并且执行,因此队列的概念离乱上有点违背了多线程处理这个概念。
但是转念一想其实可以参考银行的取票和叫号系统。
因此对于A比B先排队取票但是B率先执行完操作,我们亦然可以感性认为这还是一个队列。
但是后来看到一票关于这操作队列话题的文章,其中有一句提到
“因为两个操作提交的时间间隔很近,线程池中的线程,谁先启动是不定的。”
瞬间觉得这个queue名字有点忽悠人了,还不如pool~
综合一点,我们知道他可以比较大的用处在于可以帮组多线程编程就好了。


Object C中创建线程的方法是什么?如果在主线程中执行代码,方法是什么?如果想延时执行代码、方法又是什么?

线程创建有三种方法:使用NSThread创建、使用GCD的dispatch、使用子类化的NSOperation,然后将其加入NSOperationQueue;在主线程执行代码,方法是performSelectorOnMainThread,如果想延时执行代码可以用performSelector:onThread:withObject:waitUntilDone:


NSOperation 相比于 GCD 有哪些优势?

提供了在 GCD 中不那么容易复制的有用特性。
可以很方便的取消一个NSOperation的执行
可以更容易的添加任务的依赖关系
提供了任务的状态:isExecuteing, isFinished.


RunLoop是什么?

事件循环,是线程里面的一个组件.主线程的RunLoop是自动开启的.分为:计时源(timer source),事件源(输入源):input source.防止CPU中断(保证程序执行的线程不会被系统终止).

Runloop提供了一种异步执行代码的机制,并不能并行执行任务,是事件接收和分发机制的一个实现.每一个线程都有其对应的RunLoop,但是默认非主线程的RunLoop是没有运行的,需要为RunLoop添加至少一个事件源,然后run它.

一般情况下我们是没有必要去启动线程的RunLoop的,除非你在一个单独的线程中需要长时间的检测某个事件.

RunLoop,正如其名所示,是线程进入和被线程用来响应事件以及调用事件处理函数的地方.

input source传递异步事件,通常是来自其他线程和不同程序的消息.

timer source传递同步事件.

当有事件发生时,RunLoop会根据具体的事件类型通知应用程序作出响应.

当没有事件发生时,RunLoop会进入休眠状态,从而到达省电的目的.

当事件再次发生时,RunLoop会被重新唤醒,处理事件.

一般在开发中很少会主动创建RunLoop,而通常会把事件添加到RunLoop中.


将一个函数在主线程执行的4种方法

• GCD方法,通过向主线程队列发送一个block块,使block里的方法可以在主线程中执行。
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
需要执行的方法
});
• NSOperation 方法
NSOperationQueue *mainQueue = [NSOperationQueue mainQueue]; 主队列
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
需要执行的方法
}];
[mainQueue addOperation:operation];
• NSThread 方法
[self performSelector:@selector(method) onThread:[NSThread mainThread] withObject:nil waitUntilDone:YES modes:nil];
[self performSelectorOnMainThread:@selector(method) withObject:nil waitUntilDone:YES];
[[NSThread mainThread] performSelector:@selector(method) withObject:nil];
• RunLoop方法
[[NSRunLoop mainRunLoop] performSelector:@selector(method) withObject:nil];


对多线程开发的理解,iOS中有几种实现多线程的方式.

多线程的使用场景:防止卡顿,可以同时完成多个任务,且不影响主线程,把耗时操作放在子线程中执行,但是会消耗内存.

实现多线程的方式:①.NSThread(内存需要自己管理.触发),②.NSOperationQueue(不再关注线程,当前可执行任务个数queue.maxConcurrentOperationCount)③.GCD

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