線程
線程是用來(lái)執(zhí)行任務(wù)的昂勉,線程徹底執(zhí)行完任務(wù)A才能去執(zhí)行任務(wù)B另伍。為了同時(shí)執(zhí)行兩個(gè)任務(wù)敲街,產(chǎn)生了多線程团搞。
進(jìn)程?
進(jìn)程是應(yīng)用程序的執(zhí)行實(shí)例,簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是在操作系統(tǒng)中運(yùn)行的程序。進(jìn)程不能執(zhí)行任務(wù),進(jìn)程在運(yùn)行時(shí)創(chuàng)建的資源隨著進(jìn)程的終止而死亡多艇。
線程與進(jìn)程的關(guān)系
進(jìn)程本身是不能執(zhí)行任務(wù)的,進(jìn)程想要執(zhí)行任務(wù)必須的有線程,線程是進(jìn)程內(nèi)部的一個(gè)獨(dú)立的執(zhí)行單元逻恐,同時(shí)只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù),相當(dāng)于一個(gè)子程序峻黍。線程被分為兩種,主線程(用戶界面線程)和子線程(工作線程或稱為后臺(tái)線程)复隆。我在望京(操作系統(tǒng))開(kāi)了一個(gè)橘子產(chǎn)品體驗(yàn)店(進(jìn)程),里面有很多工作人員姆涩,有店長(zhǎng)幫我布置門面(主線程)挽拂,咨詢?nèi)藛T(子線程)、銷售人員(子線程)骨饿。
線程執(zhí)行完畢就會(huì)被銷毀亏栈。
主線程(也稱父線程):當(dāng)應(yīng)用程序啟動(dòng)時(shí)自動(dòng)創(chuàng)建和啟動(dòng),通常用來(lái)處理用戶的輸入并響應(yīng)各種事件和消息宏赘。主線程的終止也意味著該程序的結(jié)束绒北。
子線程:由主線程來(lái)創(chuàng)建,用來(lái)幫助主線程執(zhí)行程序的后臺(tái)處理任務(wù)。如果子線程A中又創(chuàng)建一個(gè)子線程B察署,在創(chuàng)建之后闷游,這兩者就是相互獨(dú)立的,多個(gè)子線程之間效果上可以同時(shí)執(zhí)行。
一個(gè)進(jìn)程中可以有多個(gè)線程脐往,并且所有線程都在該進(jìn)程的虛擬地址空間中休吠,可以使用進(jìn)程的全局變量和系統(tǒng)資源。
線程狀態(tài):線程的五種狀態(tài)
多線程
目前大多數(shù)的app,都需要連接服務(wù)器钙勃,而訪問(wèn)服務(wù)器的速度可能快也可能很慢蛛碌。如果一個(gè)app訪問(wèn)服務(wù)器的操作沒(méi)有在子線程操作的話,在該app訪問(wèn)服務(wù)器的過(guò)程中辖源,該軟件是不能響應(yīng)用戶的操作的蔚携,只有該app訪問(wèn)結(jié)束以后,app才能響應(yīng)用戶的操作克饶,這就造成線程阻塞酝蜒,也就是我們常見(jiàn)的卡頓現(xiàn)象。一條線程在同一時(shí)間內(nèi)只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù),但是進(jìn)程可以有多條線程矾湃⊥瞿裕可以開(kāi)啟多條線程來(lái)執(zhí)行不同的任務(wù),從而提高程序的執(zhí)行效率,避免線程阻塞邀跃。
操作系統(tǒng)會(huì)根據(jù)線程的優(yōu)先級(jí)(線程的優(yōu)先級(jí)可以手動(dòng)設(shè)置)來(lái)安排CPU的時(shí)間霉咨,優(yōu)先級(jí)高的線程,優(yōu)先調(diào)用的幾率會(huì)更大拍屑,同級(jí)的話途戒,看線程執(zhí)行的先后。
同一時(shí)間內(nèi)僵驰,CPU只能處理一條線程喷斋,只有一條線程在工作。多線程并行執(zhí)行蒜茴,其實(shí)就是各個(gè)線程不斷切換星爪,因?yàn)閳?zhí)行切換的時(shí)間很快很快,就造成了同時(shí)執(zhí)行的假象粉私,原理如下顽腾,比如A,B兩個(gè)線程毡鉴;
A執(zhí)行到某一時(shí)間段要切換了崔泵,可A任務(wù)沒(méi)完成,系統(tǒng)就會(huì)把A當(dāng)前執(zhí)行的位置和數(shù)據(jù)以入棧的方式保存起來(lái)
然后B線程執(zhí)行猪瞬,B執(zhí)行時(shí)間到了憎瘸,它的位置狀態(tài)等也會(huì)被系統(tǒng)保存到B的棧中。
系統(tǒng)自動(dòng)找到A的棧陈瘦,將A之前保存的數(shù)據(jù)恢復(fù)幌甘,又可以從A之前斷開(kāi)的狀態(tài)繼續(xù)執(zhí)行下去,如此循環(huán)
系統(tǒng)每開(kāi)一個(gè)線程都有比較大的開(kāi)銷。若線程開(kāi)的過(guò)多锅风,不僅會(huì)占用大量?jī)?nèi)存和讓程序變得更加復(fù)雜酥诽,而且會(huì)加重CPU的負(fù)擔(dān),這樣的軟件皱埠,會(huì)使你的手機(jī)在冬天變成暖手寶肮帐。
Why(為什么使用多線程)
提高程序執(zhí)行效率,避免線程阻塞造成的卡頓現(xiàn)象边器。
能適當(dāng)提高資源利用率(CPU,內(nèi)存)训枢。
不可濫用多線程:
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忘巧,子線程占用512KB恒界,可以自己設(shè)置內(nèi)存大小,但必須是4的倍數(shù))砚嘴,如果開(kāi)啟大量的線程十酣,會(huì)占用大量的內(nèi)存空間,降低程序的性能
線程越多际长,CPU在調(diào)度線程上的開(kāi)銷就越大
程序設(shè)計(jì)更加復(fù)雜:比如線程之間的通信耸采、多線程的數(shù)據(jù)共享
總結(jié)
線程與進(jìn)程的關(guān)系
線程是CPU執(zhí)行任務(wù)的基本單位,一個(gè)進(jìn)程可以有多個(gè)線程工育,但同時(shí)只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)洋幻。
進(jìn)程就是運(yùn)行中的軟件,是動(dòng)態(tài)的翅娶。
一個(gè)操作系統(tǒng)可以對(duì)應(yīng)多個(gè)進(jìn)程,一個(gè)進(jìn)程可以有多條線程,但至少有一個(gè)線程
同一個(gè)進(jìn)程內(nèi)的線程共享進(jìn)程里的資源
主線程
進(jìn)程一啟動(dòng)就自動(dòng)創(chuàng)建
顯示和刷新UI界面
處理UI事件
子線程的作用
處理耗時(shí)的操作
子線程不能用來(lái)刷新UI
How(三種多線程編程技術(shù))
NSThread
NSThread是輕量級(jí)的多線程開(kāi)發(fā),使用并不復(fù)雜好唯,但使用NSThread需要自己管理線程的聲明周期竭沫。
Cocoa NSOperation
使用NSOperation和NSOperationQueue進(jìn)行多線程開(kāi)發(fā)類似于線程池,只要將一個(gè)NSOperation(實(shí)際開(kāi)發(fā)中需要使用其子類NSInvocationOperation骑篙、NSBlockOperation)放到NSOperationQueue這個(gè)隊(duì)列中線程就會(huì)依次啟動(dòng)蜕提。NSOperationQueue負(fù)責(zé)管理、執(zhí)行所有的NSOperation靶端,在這個(gè)過(guò)程中可以更加容易管理線程總數(shù)和控制線程之間的依賴關(guān)系谎势。
NSOperation有兩常用子類用于創(chuàng)建線程操作:NSInvocationOperation和NSBlockOperation,兩種方式本質(zhì)沒(méi)有區(qū)別杨名,但后者使用block形式進(jìn)行代碼組織脏榆,使用相對(duì)方便。
GCD(Grand Central Dispatch)
GCD是基于C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)的一套多線程開(kāi)發(fā)機(jī)制台谍,也是目前蘋(píng)果官網(wǎng)推薦的多線程開(kāi)發(fā)方法须喂。
GCD會(huì)自動(dòng)管理線程的生命周期(創(chuàng)建線程、調(diào)度任務(wù)、銷毀線程)坞生,程序員只需要告訴GCD想要執(zhí)行什么任務(wù)仔役,不需要編寫(xiě)任何線程管理代碼
GCD是這三種多線程開(kāi)發(fā)方式中抽象層次最高的,使用起來(lái)也是最為方便的是己,只是基于C語(yǔ)言開(kāi)發(fā)又兵,并不像前兩種是面向?qū)ο箝_(kāi)發(fā),而是完全面向過(guò)程的卒废。這種機(jī)制相比較于前面兩種多線程開(kāi)發(fā)方式最顯著的優(yōu)點(diǎn)就是它對(duì)于多核運(yùn)算更加有效沛厨,會(huì)自動(dòng)利用更多的CPU內(nèi)核(比如雙核、四核)升熊。
GCD中也有一個(gè)類似于NSOperationQueue的隊(duì)列俄烁,GCD統(tǒng)一管理整個(gè)隊(duì)列中的任務(wù)。但是GCD中的隊(duì)列分為并行隊(duì)列和串行隊(duì)列兩類:
1级野、串行隊(duì)列:只有一個(gè)線程页屠,加入到隊(duì)列中的操作按添加順序依次執(zhí)行。
2蓖柔、并發(fā)隊(duì)列:有多個(gè)線程辰企,操作進(jìn)來(lái)以后他會(huì)將這些線程安排在可用的處理器上,同時(shí)保證先進(jìn)來(lái)的任務(wù)優(yōu)先處理况鸣。
其實(shí)在GCD中還有一個(gè)特殊隊(duì)列就是主隊(duì)列牢贸,用來(lái)執(zhí)行主線程上的操作任務(wù)。
多線程加載一張圖片步驟:
* 1镐捧、在self.view上放一個(gè)UIImageView試圖
* 2潜索、開(kāi)辟一條子線程
* 3、在`子線程`中將url圖片轉(zhuǎn)成image對(duì)象
* 4.回到主線程
* 5懂酱、在主線程中將image對(duì)象給UIImageView試圖
多線程加載幾張圖片步驟:
* 1竹习、在self.view上放幾個(gè)UIImageView試圖
* 2、開(kāi)辟幾條子線程
* 3列牺、在`子線程`中將url圖片轉(zhuǎn)成image對(duì)象
* 4.回到主線程
* 5整陌、在主線程中將image對(duì)象給UIImageView試圖
NSthread的初始化
1.動(dòng)態(tài)方法
-?(id)initWithTarget:(id)target?selector:(SEL)selector?object:(id)argument;
//?初始化線程
NSThread?*thread?=?[[NSThread?alloc]?initWithTarget:self?selector:@selector(run)?object:nil];
//?設(shè)置線程的優(yōu)先級(jí)(0.0?-?1.0,1.0最高級(jí))
thread.threadPriority?=1;
//?開(kāi)啟線程
[thread?start];
參數(shù)解析:
selector:線程執(zhí)行的方法瞎领,這個(gè)selector最多只能接收一個(gè)參數(shù)
target:selector消息發(fā)送的對(duì)象
argument: 傳給selector的唯一參數(shù)泌辫,也可以是nil
2.靜態(tài)方法
+?(void)detachNewThreadSelector:(SEL)selector?toTarget:(id)target?withObject:(id)argument;
[NSThread?detachNewThreadSelector:@selector(run)?toTarget:self?withObject:nil];
//?調(diào)用完畢后,會(huì)馬上創(chuàng)建并開(kāi)啟新線程
3.隱式創(chuàng)建線程的方法
[self?performSelectorInBackground:@selector(run)?withObject:nil];
獲取當(dāng)前線程
NSThread?*current?=?[NSThread?currentThread];
獲取主線程
NSThread?*main?=?[NSThread?mainThread];
暫停當(dāng)前線程
//?暫停2s
[NSThread?sleepForTimeInterval:2];
//?或者
NSDate?*date?=?[NSDate?dateWithTimeInterval:2sinceDate:[NSDate?date]];
[NSThread?sleepUntilDate:date];
線程間的通信
1.在指定線程上執(zhí)行操作
[self?performSelector:@selector(run)?onThread:thread?withObject:nil?waitUntilDone:YES];
2.在主線程上執(zhí)行操作
[self?performSelectorOnMainThread:@selector(run)?withObject:nil?waitUntilDone:YES];
3.在當(dāng)前線程執(zhí)行操作
[self?performSelector:@selector(run)?withObject:nil];
優(yōu)缺點(diǎn)
1.優(yōu)點(diǎn):NSThread比其他兩種多線程方案較輕量級(jí)九默,更直觀地控制線程對(duì)象
2.缺點(diǎn):需要自己管理線程的生命周期震放,線程同步。線程同步對(duì)數(shù)據(jù)的加鎖會(huì)有一定的系統(tǒng)開(kāi)銷