1.什么是程序, 进程, 线程
程序: 由源代码生成的可执行应用
进程: 一个正在运行的程序可以看做一个进程, 进程拥有独立运行所需的全部资源
进程的作用:负责给应用程序分配内存空间(该空间是受保护的,独立的)
线程: 程序中独立运行的代码段
线程的作用:负责执行应用程序中的代码,在系统中运行着的程序的代码只能由线程执行
线程创建过程:应用程序在启动过程中,系统会自动创建默认的线程,也就是程序的主线程/UI线程
线程与进程之间的关系:一个进程至少有一个线程(即主线程),一个进程中可以有多个线程
子线程在执行完自己的任务后会自动销毁
2.开发原则
1、比较耗时的操作都放到子线程中(一般是在进行网络请求的时候,或者是执行时间不可控的时候)
2、UI操作、与用户交互的代码都放到主线程中,其一是因为为了保证用户操作的流程性,其二是因为所有的UI控件都在UIKIT框架中,而UIKIT框架采用的就是这种机制,苹果公司也推荐这种用法,都是非线程安全的,为了保证正确,将所有的用户交互的代码放到主线程中,而单一的线程是按顺序执行的,所以就避免了非线程安全的问题
3.线程内的代码的执行顺序:
串行执行:同一线程中,该线程中的任务代码按顺序执行,同一时间只能执行一块代码
并发执行:一个进程可以创建多个子线程,在不同的线程中,任务同时执行(其实是一种假象,是因为CPU的调度速度非常快速,所以感觉是一起执行的)(即多线程)
并行执行:真正的同时执行,由多个CPU同时执行
4.多线程的优点
a、能适当提高程序的执行效率
b、能适当提高资源利用率(CPU、内存利用率)
5.多线程的缺点
a、开启线程需要占用一定的内存空间(默认情况下,主线程占用1M,子线程占用512KB),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
b、线程越多,CPU在调度线程上的开销就越大
c'程序设计更加复杂:比如线程之间的通信、多线程的数据共享
6.线程安全问题
线程安全:保证多条线程进行读写操作,都能够得到正确的结果!
使用线程同步技术
解决方案:互斥锁
优点:能有效防止因多线程抢夺资源而引起的数据安全问题!
缺点:需要消耗大量的CPU资源!
原理:多条线程在同一条线上按顺序执行任务!
GCD
Grand Central Dispatch,听名字就霸气。它是苹果为多核的并行运算提出的解决方案,所以会自动合理地利用更多的CPU内核(比如双核、四核),最重要的是它会自动管理线程的生命周期(创建线程、调度任务、销毁线程),完全不需要我们管理,我们只需要告诉干什么就行。同时它使用的也是c语言,不过由于使用了 Block(Swift里叫做闭包),使得使用起来更加方便,而且灵活。所以基本上大家都使用GCD这套方案,老少咸宜,实在是居家旅行、杀人灭口,必备良药。不好意思,有点中二,咱们继续。
任务和队列
在GCD中,加入了两个非常重要的概念:任务和队列。
任务:即操作,你想要干什么,说白了就是一段代码,在 GCD 中就是一个 Block,所以添加任务十分方便。任务有两种执行方式:同步执行和异步执行,他们之间的区别是是否会创建新的线程。
这里说的并不准确,同步(sync)和异步(async)的主要区别在于会不会阻塞当前线程,直到Block中的任务执行完毕!
如果是同步(sync)操作,它会阻塞当前线程并等待Block中的任务执行完毕,然后当前线程才会继续往下运行。
如果是异步(async)操作,当前线程会直接往下执行,它不会阻塞当前线程。
队列:用于存放任务。一共有两种队列,串行队列和并行队列。
串行队列中的任务会根据队列的定义 FIFO 的执行,一个接一个的先进先出的进行执行。
更新:放到串行队列的任务,GCD 会FIFO(先进先出)地取出来一个,执行一个,然后取下一个,这样一个一个的执行。
并行队列中的任务根据同步或异步有不同的执行方式。
更新:放到并行队列的任务,GCD 也会FIFO的取出来,但不同的是,它取出来一个就会放到别的线程,然后再取出来一个又放到另一个的线程。这样由于取的动作很快,忽略不计,看起来,所有的任务都是一起执行的。不过需要注意,GCD 会根据系统资源控制并行的数量,所以如果任务很多,它并不会让所有任务同时执行。
虽然很绕,但请看下表:
同步执行异步执行
串行队列当前线程,一个一个执行其他线程,一个一个执行
并行队列当前线程,一个一个执行开很多线程,一起执行
创建队列
主队列:这是一个特殊的串行队列。什么是主队列,大家都知道吧,它用于刷新 UI,任何需要刷新 UI 的工作都要在主队列执行,所以一般耗时的任务都要放到别的线程执行。
//OBJECTIVE-Cdispatch_queue_tqueue= ispatch_get_main_queue();//SWIFTletqueue= ispatch_get_main_queue()
自己创建的队列:凡是自己创建的队列都是串行队列。其中第一个参数是标识符,用于 DEBUG 的时候标识唯一的队列,可以为空。大家可以看xcode的文档查看参数意义。
更新:自己可以创建串行队列, 也可以创建并行队列。看下面的代码(代码已更新),它有两个参数,第一个上面已经说了,第二个才是最重要的。
第二个参数用来表示创建的队列是串行的还是并行的,传入DISPATCH_QUEUE_SERIAL或NULL表示创建串行队列。传入DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT表示创建并行队列。
//OBJECTIVE-C//串行队列dispatch_queue_tqueue= dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue",NULL);dispatch_queue_tqueue= dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);//并行队列dispatch_queue_tqueue= dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);//SWIFT//串行队列letqueue= dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", nil); letqueue= dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL)//并行队列letqueue= dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)
全局并行队列:这应该是唯一一个并行队列,只要是并行任务一般都加入到这个队列。这是系统提供的一个并发队列。
//OBJECTIVE-Cdispatch_queue_tqueue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);//SWIFTletqueue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)
创建多线程的多种方法
方法一:
NSThread *t = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(mutableThread) object:nil];
方法二:
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(mutableThread) toTarget:self withObject:nil];
方法三:
[self performSelectorInBackground:@selector(mutableThread) withObject:nil];
方法四:多线程blog创建
NSOperationQueue *operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
//会开启一个多线程
[operationQueue addOperationWithBlock:^{
for(int i = 0; i < 50 ;i++)
{
NSLog(@"多线程:%d",i);
}
}];
方法五:
//相当于是一个线程池
NSOperationQueue *operationQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
operationQueue.maxConcurrentOperationCount = 1;//设置并发数
//创建线程
NSInvocationOperation *opertion1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(thread1) object:nil];
//设置线程的优先级
[opertion1 setQueuePriority:NSOperationQueuePriorityVeryLow];
//创建另一个线程
NSInvocationOperation *opertion2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(thread2) object:nil];
[opertion2 setQueuePriority:NSOperationQueuePriorityHigh];
方法六:
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test",NULL);
dispatch_async(queue,^{
for(int i=0;i<50;i++)
{
NSLog(@"多线程:%d",i);
});