01-iOS多线程

作者: 岁与禾 | 来源:发表于2016-07-09 21:04 被阅读180次

    1 多线程

    1.1 概念

    • 进程之间都是独立的,每个进程都是独占受保护的内存空间
    • 一个进程要处理任务,至少有一条线程
    • 线程是进程执行的最基本执行单元
    • 线程中的任务的执行时串行的
    • 进程之间是并行的(CPU频繁切换调度,假象而已)

    1.2 多线程的实现原理

    • CPU同一时间只能处理一条线程
    • CPU在可调度线程池中频繁快速的调度线程

    问题:如果线程太多,会怎么样?
    答:CPU频繁切换,消耗资源。每个线程都要占内存,消耗内存。一般建议3条,不超过5条

    1.3 主线程和子线程

    • 主线程:程序运行后,默认会开启一条线程。这个线程就成为“主线程”或者“UI线程”
    • 子线程:由主线程延展出来的,处理其他任务的。
    • 默认情况下,主线程占用1M的内存空间,子线程占用512K内存空间
    • 将比较耗时的操作,放到子线程中进行。

    1.4 多线程在iOS中实现方式

    实现方式 | 使用语言 | 优势 | 使用频率
    ------------ | ------------- | ------------
    pthread | 纯C语言 | 跨平台linux/unix/windows | 几乎不用
    NSThread | OC | 更面向对象,创建销毁程序员自己管理 | 偶尔使用
    GCD | 纯C语言 | 苹果用来取代NSThread,创建销毁系统管理| 经常使用
    NSOperation|OC语言|底层是GCD,更面向对象,创建销毁系统管理|经常使用

    2 pthread方式

    1 导入头文件
      #import <pthread.h>
    
    2 创建线程
      * @param restrict 就像线程的表示符一样,传入指针
      * @param restrict 传空值就可以额
      * @param download 线程调用的函数,返回值为 void * , 参数为void *
    
     pthread_t param1;
     pthread_create(&param1, NULL, download, NULL);
     
    3 执行子线程任务
    void * download(void *p)
    {
        NSLog(@"正在开始下载");
        for (int i=0; i<10000; i++) {
        NSLog(@"--------%d",i);
        }
        return NULL;
    }
    

    3 NSThread方式

    3.1 创建和启动方式

    • 创建、手动启动

        //创建
        [NSThread *thread = []NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil]
        //启动线程
        [thread start]
      
    • 创建、自动启动

        //创建并自动启动 (分离出一个新的线程)
        [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(download) toTarget:self withObject:nil];
      
    • 隐式创建、自动启动

        //隐式创建、自动启动
        [self performSelectorInBackground:@selector(download) withObject:nil];
      

    3.2 常见方法

    • 启动线程
      start
    • 任意位置获取主线程
      [NSThread mainThread]
    • 查看当前线程
      [NSThread currentThread]
    • 阻塞线程(睡眠)
      +(void)sleepUntilDate:(NSDate *)date; //睡眠直到某个date
      +(void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti; //睡眠多少秒
    • 终止线程(死亡)
      +exit;
    • 判断当前执行位置是否是主线程
      +(BOOL)isMainThread;
      @property (readonly) BOOL isMainThread;
    • 给线程设置名称(方便调试)
      @property (nullable, copy) NSString *name;

    4 线程的状态

    • 新建(new) 初始化完成后
    • 就绪(Runable) 当执行start后,线程被放入了可调度线程池;或者CPU调度了其他线程
    • 运行(Running) 当CPU调度当前线程后
    • 阻塞(Block) 当线程睡眠或者等待同步锁的时候--移除了可调度线程池,但是并没销毁
    • 死亡(Dead)当线程任务执行完毕后者调用了线程的exit方法时,一旦线程停止了,不能再次运行

    5 线程的同步(多线程安全性问题)

    5.1 举例(卖票问题)

        有三个窗口,都将剩余票数读出来,然后各自减1,然后再覆盖剩余票数。就可能实际卖出去的票数大于应有的票数。
    

    5.2 互斥锁(同步锁)

    为了防止多线程请求同一个资源,导致出现冲突,引入了加锁的概念。可以使用@synchronize关键字来对资源加锁,从而避免多个线程抢占同一个资源。

    5.2.1 语法规则

    @syschronize(self)
    {
        
    }
    大括号里面的内容就是会出现冲突的资源操作。self表示的是锁头,表示一把锁,整个程序中只能出现一把锁。锁头用来存储上一次加锁的状态。任何对象都能作为锁头,为了唯一性,我们一般用当前对象self来表示锁头。当线程加锁后,另一个线程执行到这个位置的时候,就会被阻塞,直到自己获取互斥锁。
    

    我们引入一个慨念:线程同步。就是多个线程并行执行到某个地方的时候,通过加锁,使的线程串行执行。

    5.3 属性原子性操作

    我们在OC中定义属性的时候,经常会使用nonatomic来定义。这就是非原子性。当我们使用atomic来定义属性的时候,就会在属性的setter方法中加一把锁,从而多个线程请求同时修改这个参数。------需要注意,这个锁不是互斥锁。
    但实际在iOS开发中,基于以下几个方面的原因,我们一般采用nonatomic.

    • 加锁会消耗大量的资源
    • iOS移动设备一般资源较少,我们需要尽量避免出现多个线程请求同一个资源的情况
    • 在实际开发中,我们尽可能的将可能出现的资源冲突问题的逻辑放在服务器上进行

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