multiThreading(多线程)

~ 写在正文之前:文章转移到翻这个墙中,希望继续关注啦。(2017.11.5)

1 基本概念

01 进程

进程是指在系统中正在运行的应用程序。

每个进程之间是独立的,每个进程均运行在其专用且受保护的内存空间内。

通过“活动监视器”可以查看Mac系统中所开启的进程。

02 线程

2-1 基本概念

1个进程要想执行任务,必须得有线程(每1个进程至少要有1条线程),线程是进程的基本执行单元,一个进程(程序)的所有任务都在线程中执行。

2-2 线程的串行

1个线程中任务的执行是串行的,如果要在1个线程中执行多个任务,那么只能一个一个地按顺序执行这些任务。可以认为线程是进程中的1条执行路径

2-3 进程和线程的比较

1.线程是CPU调用(执行任务)的最小单位。

2.进程是CPU分配资源和调度的单位。

3.一个程序可以对应多个进程,一个进程中可以有多个线程,但至少要有一个线程。

4.同一个进程内的线程共享进程的资源。

5.进场可理解为车间,线程可理解为车间工人,以车间为单位分配资源,车间工人获取资源去工作

03 多线程

3-1 基本概念

即1个进程中可以开启多条线程,每条线程可以并行(同时)执行不同的任务。

3-2 线程的并行

并行即同时执行。比如同时开启3条线程分别下载3个文件。

开发中一般开3-5条线程为宜。

3-3 多线程并发执行的原理

在同一时间里,CPU只能处理1条线程,只有1条线程在工作(执行)。多线程并发(同时)执行,其实是CPU快速地在多条线程之间调度(切换),如果CPU调度线程的时间足够快,就造成了多线程并发执行的假象

如果是多核,那多线程是真实发生的,不是假象

3-4 多线程优缺点

优点

1)能适当提高程序的执行效率。

2)能适当提高资源利用率(CPU、内存利用率)

缺点

1)创建线程是有开销的,iOS下主要成本包括:内核数据结构(大约1KB)、栈空间(子线程512KB、主线程1MB,也可以使用-setStackSize:设置,但必须是4K的倍数,而且最小是16K),创建线程大约需要90毫秒的创建时间

2)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。

2)线程越多,CPU在调度线程上的开销就越大。

3)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

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04 多线程在iOS开发中的应用

4-1 主线程

1)一个iOS程序运行后,默认会开启1条线程,称为“主线程”或“UI线程”。

2)作用。刷新显示UI,处理UI事件;开启子线程

4-2 使用注意

1)不要将耗时操作放到主线程中去处理,会卡住线程。

2)和UI相关的刷新操作必须放到主线程中进行处理。

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05 iOS中多线程的实现方案

5-1 pthread

a.特点:

1)一套通用的多线程API

2)适用于Unix\Linux\Windows等系统

3)跨平台\可移植

4)使用难度大

b.使用语言:c语言

c.使用频率:几乎不用

d.线程生命周期:由程序员进行管理

5-2 NSThread

a.特点:

1)使用更加面向对象

2)简单易用,可直接操作线程对象

b.使用语言:OC语言

c.使用频率:偶尔使用

d.线程生命周期:由程序员进行管理(管一半,只管生)

5-3 GCD

a.特点:

1)旨在替代NSThread等线程技术

2)充分利用设备的多核(自动)

b.使用语言:C语言

c.使用频率:经常使用

d.线程生命周期:自动管理

5-4 NSOperation

a.特点:

1)基于GCD(底层是GCD)

2)比GCD多了一些更简单实用的功能

3)使用更加面向对象

b.使用语言:OC语言

c.使用频率:经常使用

d.线程生命周期:自动管理

2 pthread
  • 详见“pthread”
3 NSThread
  • 详见“NSThread”
4.GCD
  • 详见“GCD”
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