• 什么是多线程

  • 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
  • 进程 -> 车间，线程 ->车间工人

• 比如同时开启3条线程分别下载3个文件(分别是文件A，文件B，文件C)

进程.png

多线程的原理

• 多线程的原理
• 同一时间，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
• 思考：如果线程非常非常多，会发生什么情况？
• CPU会在N多线程之间调度，CPU会累死，消耗大量的CPU资源
• 每条线程被调度执行的频次会降低（线程的执行效率降低）

多线程的原理.png

多线程的优缺点

• 多线程的优点
  • 能适当提高程序的执行效率
  • 能适当提高资源利用率（CPU，内存利用率）
• 多线程的缺点
  • 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,但是必须是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
  • 如果开启大量的线程，会降低程序的性能
  • 线程越多，CPU在调度线程上的开销就越大
  • 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

多线程在iOS开发中的应用

• 什么是主线程

• 一个iOS程序运行后，默认会开启1条线程，称为“主线程”或者“UI线程”

• 主线程的主要作用

• 显示\刷新UI界面

• 处理UI事件（比如点击事件、滚动事件、拖拽事件等）

• 主线程的使用注意

• 别将比较耗时的操作放到主线程中

• 耗时操作会卡住主线程，严重影响UI的流畅度，给用户一种“卡”的坏体验

耗时操作的执行

• 如果将耗时操作放到主线程

耗时操作的执行.png

• 如果将耗时操作放在子线程（后台线程、非主线程）

耗时操作的执行02.png

iOS中多线程的实现方案

多线程的实现方案.png

多线程的安全隐患

• 资源共享

• 1块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源

• 比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件

• 当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题

线程安全隐患实例01.png

互斥锁

互斥锁.png

• 互斥锁使用格式

@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码  }
注意：锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的

while (1) {
        // 锁：必须是全局唯一的
        // 1.注意 加互斥锁的位置
        // 2.注意加互斥锁的前提条件，多线程共享(访问)同一块资源
        // 3.注意加互斥锁是需要代价的，需要耗费性能的
        // 4.加互斥锁的结果：线程同步
        @synchronized (self) {
            NSInteger count = self.totalCount;
            if (count > 0 ) {
                
                // 仅仅为了让代码执行的时间变长，无实际意义
                for (NSInteger i = 0; i < 10000 ; i ++) {
                    
                }
                
                
                self.totalCount = count - 1;
                // 卖出去一张票
                NSLog(@"%@ 卖出去了一张票，还剩下%zd张票",[NSThread currentThread].name,self.totalCount);
            }else{
                NSLog(@"不用回公司上班了");
                break;
            }
        }
       
    }

• 互斥锁的优缺点

• 优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题

• 缺点：需要消耗大量的CPU资源

• 互斥锁的使用前提：多条线程抢夺同一块资源

• 相关专业术语：线程同步

• 线程同步的意思是：多条线程在同一条线上执行（按顺序地执行任务）

• 互斥锁，就是使用了线程同步技术