iOS开发之多线程

1、多线程概念

进程

正在进行中的程序被称为进程,负责程序运行的内存分配。每一个进程都有自己独立的虚拟内存空间。

线程

线程是进程中一个独立的执行路径(控制单元)

一个进程中至少包含一条线程,即主线程

可以将耗时的执行路径(如:网络请求)放在其他线程中执行

创建线程的目的就是为了开启一条新的执行路径,运行指定的代码,与主线程中的代码实现同时运行。

栈区:主线程栈区的1M,非常非常宝贵。一个进程,至少有一个线程(主线程),不能杀掉一个线程!但是可以暂停、休眠。

2、多任务系统调度示意图

说明:每个应用程序由操作系统分配的短暂的时间片(Timeslice)轮流使用CPU,由于CPU对每个时间片的处理速度非常快,因此,用户看来好像这些任务在同时执行的。

并发:指两个或多个任务在同一时间间隔内发生,但是,在任意一个时刻点上,CPU只会处理一个任务。

3、优势、弊端以及误区

优势:

(1) 充分发挥多核处理器优势,将不同线程任务分配给不同的处理器,真正进入“并行运算”状态

(2) 将耗时的任务分配到其他线程执行,由主线程负责统一更新界面会使应用程序更加流畅,用户体验更好

(3) 当硬件处理器的数量增加,程序会运行更快,而程序无需做任何调整

弊端:

新建线程会消耗内存空间和CPU时间,线程太多会降低系统的运行性能

误区:

多线程技术是为了并发执行多项任务,不会提高单个算法本身的执行效率

4、iOS的三种多线程技术

NSThread

(1) 使用NSThread对象建立一个线程非常方便

(2) 但是!要使用NSThread管理多个线程非常困难,不推荐使用

(3) 技巧!使用[NSThread currentThread]获得任务所在线程,适用于这三种技术

(4) 使线程休眠0.3秒:[NSThread sleepForTimeInterval:0.3f];

NSOperation/NSOperationQueue

(1)是使用GCD实现的一套Objective-C的API

(2)是面向对象的线程技术

(3)提供了一些在GCD中不容易实现的特性,如:限制最大并发数量、操作之间的依赖关系

GCD —— Grand Central Dispatch

(1)是基于C语言的底层API

(2)用Block定义任务,使用起来非常灵活便捷

(3)提供了更多的控制能力以及操作队列中所不能使用的底层函数

提示:iOS的开发者,需要了解三种多线程技术的基本使用,因为在实际开发中会根据实际情况选择不同的多线程技术。

4、GCD基本思想

GCD的基本思想是就将操作s放在队列s中去执行。

(1) 操作使用Blocks定义

(2) 队列负责调度任务执行所在的线程以及具体的执行时间

(3) 队列的特点是先进先出(FIFO)的,新添加至对列的操作都会排在队尾

提示:GCD的函数都是以dispatch(分派、调度)开头的

队列:

dispatch_queue_t

串行队列,队列中的任务只会顺序执行

并行队列,队列中的任务通常会并发执行

操作:

(1)dispatch_async 异步操作,会并发执行,无法确定任务的执行顺序

(2)dispatch_sync 同步操作,会依次顺序执行,能够决定任务的执行顺序

GCD总结

GCD

(1) 通过GCD,开发者不用再直接跟线程打交道,只需要向队列中添加代码块即可

(2) GCD在后端管理着一个线程池,GCD不仅决定着代码块将在哪个线程被执行,它还根据可用的系统资源对这些线程进行管理。从而让开发者从线程管理的工作中解放出来,通过集中的管理线程,缓解大量线程被创建的问题

(3) 使用GCD,开发者可以将工作考虑为一个队列,而不是一堆线程,这种并行的抽象模型更容易掌握和使用

(4) 串行中,同步中嵌套同步会导致阻塞

GCD的队列

(1)GCD公开有5个不同的队列:运行在主线程中的主队列,3 个不同优先级的后台队列,以及一个优先级更低的后台队列(用于 I/O)

(2)自定义队列:串行和并行队列。自定义队列非常强大,建议在开发中使用。在自定义队列中被调度的所有Block最终都将被放入到系统的全局队列中和线程池中

(3)在执行任务的时候,首先执行队列中第一个加入的任务,再执行第二个、第三个….依次执行

(4)提示:不建议使用不同优先级的队列,因为如果设计不当,可能会出现优先级反转,即低优先级的操作阻塞高优先级的操作

综上:

GCD的任务

1> disptach_sync  没有创建线程的欲望,就在当前线程执行

最主要的目的,阻塞并行队列任务的执行,只有当前的同步任务执行完毕后,后续的任务才能够执行

应用场景:用户登录!

2> dispatch_async 有创建线程的欲望,但是创建多少条线程,取决与队列的类型

GCD的队列

1> 串行队列  类似于跑步,只有一条跑道,最多能够有两条

如果存在异步任务,就会在新线程中执行异步任务,而同步任务依旧在当前线程中执行

2> 并行队列  类似与赛跑,具体跑道的数量,由系统决定

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