關(guān)于多線程的基本概念

圖片來(lái)自500px

文 || 張賀

進(jìn)程:

進(jìn)程是指在系統(tǒng)中正在運(yùn)行的一個(gè)應(yīng)用程序姨夹。每個(gè)進(jìn)程之間是獨(dú)立的肉迫,每個(gè)進(jìn)程均運(yùn)行在其專(zhuān)用且受保護(hù)的內(nèi)存空間內(nèi)。

進(jìn)程

Xcode正在運(yùn)行逛腿,它是一個(gè)進(jìn)程。終端沒(méi)有運(yùn)行仅颇,它不是一個(gè)進(jìn)程单默,只是一個(gè)應(yīng)用程序。

線程:

1個(gè)進(jìn)程要想執(zhí)行任務(wù)忘瓦,必須得有線程(每1個(gè)進(jìn)程至少要有1條線程)搁廓,線程是進(jìn)程的基本執(zhí)行單元,一個(gè)進(jìn)程(程序)的所有任務(wù)都在線程中執(zhí)行耕皮。

線程

打開(kāi)活動(dòng)監(jiān)視器境蜕,查看當(dāng)前運(yùn)行的進(jìn)程和進(jìn)程所開(kāi)啟的線程。

線程的串行:

1個(gè)線程中任務(wù)的執(zhí)行是串行的凌停,如果要在1個(gè)線程中執(zhí)行多個(gè)任務(wù)粱年,那么只能一個(gè)一個(gè)地按順序執(zhí)行這些任務(wù)。也就是說(shuō)罚拟,在同一時(shí)間內(nèi)台诗,1個(gè)線程只能執(zhí)行1個(gè)任務(wù)。

多線程:

即1個(gè)進(jìn)程中可以開(kāi)啟多條線程赐俗,每條線程可以并行(同時(shí))執(zhí)行不同的任務(wù)拉队。

線程的并行:

并行即同時(shí)執(zhí)行。比如同時(shí)開(kāi)啟3條線程分別下載3個(gè)文件(分別是文件A阻逮、文件B粱快、文件C)。

多線程并發(fā)執(zhí)行的原理:

在同一時(shí)間里叔扼,CPU只能處理1條線程事哭,只有1條線程在工作(執(zhí)行)。多線程并發(fā)(同時(shí))執(zhí)行瓜富,其實(shí)是CPU快速地在多條線程之間調(diào)度(切換)鳍咱,如果CPU調(diào)度線程的時(shí)間足夠快,就造成了多線程并發(fā)執(zhí)行的假象食呻。

多線程的優(yōu)缺點(diǎn):
  • 優(yōu)點(diǎn)
    能適當(dāng)提高程序的執(zhí)行效率流炕。
    能適當(dāng)提高資源利用率(CPU澎现、內(nèi)存利用率)仅胞。
  • 缺點(diǎn)
    開(kāi)啟線程需要占用一定的內(nèi)存空間(默認(rèn)情況下,主線程占用1M剑辫,子線程占用512KB)干旧,如果開(kāi)啟大量的線程,會(huì)占用大量的內(nèi)存空間妹蔽,降低程序的性能椎眯。
    線程越多挠将,CPU在調(diào)度線程上的開(kāi)銷(xiāo)就越大。
    程序設(shè)計(jì)更加復(fù)雜:比如線程之間的通信编整、多線程的數(shù)據(jù)共享
多線程在iOS開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用:
  • 主線程
    一個(gè)iOS程序運(yùn)行后舔稀,默認(rèn)會(huì)開(kāi)啟1條線程,稱(chēng)為“主線程”或“UI線程”掌测。
    作用:刷新顯示UI,處理UI事件内贮。
    使用注意:不要將耗時(shí)操作放到主線程中去處理,會(huì)卡住線程汞斧。
iOS中多線程的實(shí)現(xiàn)方案:

| 多線程技術(shù)| 特點(diǎn) | 使用語(yǔ)言|使用頻率|線程生命周期|
| :-------------: |:-------------| :-----:||:-------------:||:-------------:|
| pthread |(1)一套通用的多線程API
(2)適用于Unix\Linux\Windows等系統(tǒng)
(3)跨平臺(tái)\可移植
(4)使用難度大 | C語(yǔ)言 |幾乎不用|由程序員進(jìn)行管理|
| NSThread | (1)使用更加面向?qū)ο?br>(2)簡(jiǎn)單易用夜郁,可直接操作線程對(duì)象 | OC語(yǔ)言 |偶爾使用|由程序員進(jìn)行管理|
| GCD | (1)旨在替代NSThread等線程技術(shù)
(2)充分利用設(shè)備的多核(自動(dòng)) | OC語(yǔ)言 |經(jīng)常使用|自動(dòng)管理|
| NSOperation | (1)基于GCD(底層是GCD)
(2)比GCD多了一些更簡(jiǎn)單實(shí)用的功能(3)使用更加面向?qū)ο?| OC語(yǔ)言 |經(jīng)常使用|自動(dòng)管理|

關(guān)于GCD的概念:

GCD有兩個(gè)核心的概念:隊(duì)列和任務(wù)。

隊(duì)列:

GCD的隊(duì)列可以分為兩大類(lèi)型:并發(fā)隊(duì)列粘勒、串行隊(duì)列竞端。

  • 并發(fā)隊(duì)列(DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)
    可以讓多個(gè)任務(wù)并發(fā)(同時(shí))執(zhí)行(自動(dòng)開(kāi)啟多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行任務(wù))并發(fā)功能只有在異步(dispatch_async)函數(shù)下才有效。
    獲得并發(fā)隊(duì)列:
    //第一個(gè)參數(shù):隊(duì)列的名稱(chēng) (C語(yǔ)言字符串)
    //第二個(gè)參數(shù):隊(duì)列的屬性
    //DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT(并發(fā)隊(duì)列)
    //DISPATCH_QUEUE_SERIAL(串行隊(duì)列)
    dispatch_queue_t ConcurrentQueue =
    dispatch_queue_create("DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

使用dispatch_get_global_queue(0, 0);獲取全局的并發(fā)隊(duì)列

  • 串行隊(duì)列(DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
    讓任務(wù)一個(gè)接著一個(gè)地執(zhí)行(一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完畢后庙睡,再執(zhí)行下一個(gè)任務(wù))
    獲得串行隊(duì)列:
    //第二個(gè)參數(shù)可以傳NULL表示串行隊(duì)列
    dispatch_queue_t SerialQueue =
    dispatch_queue_create("DISPATCH_QUEUE_SERIAL", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

特殊的串行隊(duì)列-主隊(duì)列:
主隊(duì)列是GCD自帶的一種特殊的串行隊(duì)列,放在主隊(duì)列中的任務(wù)事富,都會(huì)放到主線程中執(zhí)行。
使用dispatch_get_main_queue();獲得主隊(duì)列乘陪。

同步和異步
  • 同步:只能在當(dāng)前線程中執(zhí)行任務(wù)赵颅,不具備開(kāi)啟新線程的能力
    用同步的方式執(zhí)行任務(wù) dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
  • 異步:可以在新的線程中執(zhí)行任務(wù),具備開(kāi)啟新線程的能力
    用異步的方式執(zhí)行任務(wù) dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

小結(jié):
同步函數(shù)不具備開(kāi)啟線程的能力暂刘,無(wú)論是什么隊(duì)列都不會(huì)開(kāi)啟線程饺谬;異步函數(shù)具備開(kāi)啟線程的能力,開(kāi)啟幾條線程由隊(duì)列決定(串行隊(duì)列只會(huì)開(kāi)啟一條新的線程谣拣,并發(fā)隊(duì)列會(huì)開(kāi)啟多條線程)募寨。

01 、異步函數(shù)+并發(fā)隊(duì)列:開(kāi)啟多條線程森缠,并發(fā)執(zhí)行任務(wù)
02 拔鹰、異步函數(shù)+串行隊(duì)列:開(kāi)啟一條線程,串行執(zhí)行任務(wù)
03 贵涵、同步函數(shù)+并發(fā)隊(duì)列:不開(kāi)線程列肢,串行執(zhí)行任務(wù)
04 、同步函數(shù)+串行隊(duì)列:不開(kāi)線程宾茂,串行執(zhí)行任務(wù)
05 瓷马、異步函數(shù)+主隊(duì)列:不開(kāi)線程,在主線程中串行執(zhí)行任務(wù)
06 跨晴、同步函數(shù)+主隊(duì)列:不開(kāi)線程欧聘,串行執(zhí)行任務(wù)(注意死鎖發(fā)生)
07 、注意同步函數(shù)和異步函數(shù)在執(zhí)行順序上面的差異

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