线程和进程的关系和区别

1:线程定义

  • 线程是进程的基本执行单元,一个进程的所有任务都在线程中执行
  • 进程要想执行任务,必须得有线程,进程至少要有一条线程
  • 程序启动会默认开启一条线程,这条线程被称为主线程或 UI 线程
    2:进程定义
  • 进程是指在系统中正在运行的一个应用程序
  • 每个进程之间是独立的,每个进程均运行在其专用的且受保护的内存
    3:进程与线程的区别
  • 地址空间:同一进程的线程共享本进程的地址空间,而进程之间则是独立的地址空间。
  • 资源拥有:同一进程内的线程共享本进程的资源如内存、I/O、cpu等,但是进程之间的资源是独立的。
  • 一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其他进程产生影响,但是一个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要比多线程健壮。
  • 进程切换时,消耗的资源大,效率高。所以涉及到频繁的切换时,使用线程要好于进程。同样如果要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作,只能用线程不能用进程
  • 执行过程:每个独立的进程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序入口。但是线程不能独立执行,必须依存在应用程序中,由应用程序提供多个线程执行控制。
  • 线程是处理器调度的基本单位,但是进程不是。
    4:多线程的意义
  • 优点
    • 能适当提高程序的执行效率
    • 能适当提高资源的利用率(CPU,内存)
    • 线程上的任务执行完成后,线程会自动销毁
  • 缺点
    • 开启线程需要占用一定的内存空间(默认情况下,每一个线程都占 512 KB)
    • 如果开启大量的线程,会占用大量的内存空间,降低程序的性能
    • 线程越多,CPU 在调用线程上的开销就越大
    • 程序设计更加复杂,比如线程间的通信、多线程的数据共享
      5:多线程的原理
  • (单核cpu)同一时间,cpu只能处理 1 个线程。换言之,同一时间只有 1 个线程在执行
  • 多线程同时执行:
    *是 cpu 快速的在多个线程之间的切换
    * cpu 调度线程的时间足够快,就造成了多线程的“同时”执行效果
  • 如果线程数非常多
    * cpu 会在 N 个线程直接切换,消耗大量的 cpu 资源
    * 每个线程调度的次数会降低,线程的执行效率降低
    6:多线程技术方案


    多线程技术方案.png

    7:C与OC的桥接

  • __bridge只做类型转换,但是不修改对象(内存)管理权;
  • __bridge_retained(也可以使用CFBridgingRetain)将Objective-C的对象转换为Core Foundation的对象,同时将对象(内存)的管理权交给我们,后续需要使用CFRelease或者相关方法来释放对象;
    *__bridge_transfer(也可以使用CFBridgingRelease)将Core Foundation的对象转换为Objective-C的对象,同时将对象(内存)的管理权交给ARC。
    8:线程生命周期


    线程生命周期.png
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9:互斥锁

  • 互斥锁小结
    • 保证锁内的代码,同一时间,只有一条线程能够执行!
    • 互斥锁的锁定范围,应该尽量小,锁定范围越大,效率越差!
  • 互斥锁参数
    • 能够加锁的任意 NSObject 对象
    • 注意:锁对象一定要保证所有的线程都能够访问
    • 如果代码中只有一个地方需要加锁,大多都使用 self,这样可以避免单独再创建一个锁对象
      10:atomic与nonatomic 的区别
  • nonatomic 非原子属性
  • atomic 原子属性(线程安全),针对多线程设计的,默认值
    • 保证同一时间只有一个线程能够写入(但是同一个时间多个线程都可以取值)
    • atomic 本身就有一把锁(自旋锁)
    • 单写多读:单个线程写入,多个线程可以读取
  • atomic:线程安全,需要消耗大量的资源
  • nonatomic:非线程安全,适合内存小的移动设备

iOS 开发的建议

  • 所有属性都声明为 nonatomic
  • 尽量避免多线程抢夺同一块资源
  • 尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理,减小移动客户端的压力
    11:线程和runloop的关系
    1:runloop与线程是一一对应的,一个runloop对应一个核心的线程,为什么说是核心的,是因为runloop是可以嵌套的,但是核心的只能有一个,他们的关系保存在一个全局的字典里。
    2:runloop是来管理线程的,当线程的runloop被开启后,线程会在执行完任务后进入休眠状态,有了任务就会被唤醒去执行任务。
    3:runloop在第一次获取时被创建,在线程结束时被销毁。
    4:对于主线程来说,runloop在程序一启动就默认创建好了。
    5:对于子线程来说,runloop是懒加载的,只有当我们使用的时候才会创建,所以在子线程用定时器要注意:确保子线程的runloop被创建,不然定时器不会回调。
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