什么是进程:
- 进程是指在系统中
正在运行的一个应用程序 - 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
- 比如同时打开QQ、Xcode，系统就会分别启动2个进程
- 通过“活动监视器”可以查看Mac系统中所开启的进程
什么是线程:
- 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
- 比如使用酷狗播放音乐、使用迅雷下载电影，都需要在线程中执行
也就是说
1 - 一个APP只要开始运行就有一个进程.
2 - 而进程想要做的事情需要在线程中做(而且每一个进程至少要有一条线程)
3 - 线程是进程的一条的执行路径
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
-
也就是说，在同一时间内，1个线程只能执行1个任务
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多线程指的是:
- 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
- 多线程技术可以提高程序的执行效率
- 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）
多线程可以提高程序的运行效率
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多线程的原理
- 同一时间,cpu只能处理1条线程,只有一条线程在工作(执行)
- 多线程并发(同时)执行,其实就是cpu很快的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
多线程的优缺点
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)
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,但必须是4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在线程的调度上开销就越大
- 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
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CPU资源
- 每条线程被调度执行的频率会降低(线程的执行效率降低)
程序运行之后,默认会开启一条线程称之为: 主线程/UI线程.
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,拖拽时间等)
使用注意:
- 不要将比较耗时的操作放入主线程.
- 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"的感觉
iOS中多线程的实现方案
其中用GCD 和NSOperation的比较多
创建和启动线程:
一个NSThread对象就代表一条线程
- NSThread只需要管理什么创建什么时候启动就行,不用管理什么时候销毁,系统会自动销毁
开线程的3种方式
- touchesBegan里的2种开启线程的方法比较简单而且快捷，但是无法对线程进行更详细一些的设置，比如设置线程的名称
线程相关用法
+ (NSThread *)mainThread; // 获得主线程
- (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
+ (BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
NSThread *current = [NSThread currentThread]; // 获得当前线程
- 线程的名字
- 这两个方法只适用于
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run: object:nil];这个方法
thread.name = @"otherThread";
[thread setName:@"otherThread"];
- 控制线程状态
- (void)start; // 启动线程
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date; // 让线程睡到什么时候 你可以试试这个[NSDate distantFuture];
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti; // 让线程睡到什么时候
可以明显的看到第一次打印---2秒后打印了第二次的---
-
控制线程死亡
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线程的状态
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
- 比如最经典的例子：
存钱和取钱
隐患分析
安全隐患解决方案 – 互斥锁
互斥锁
- 互斥锁的使用格式
// Warning：锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的，因为锁是要记录状态的
// 锁对象:可以是任对象，直接传入self就可以
@synchronized(锁对象)
{
// 需要锁定的代码
}
- 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
- 原子和非原子属性
- OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择
: atomic：原子属性，为setter方法加锁（默认就是atomic）
: nonatomic：非原子属性，不会为setter方法加锁
- 原子和非原子属性的选择nonatomic和atomic对比
- atomic：线程安全，需要消耗大量的资源
- nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备
iOS开发的建议
- 所有属性都声明为nonatomic
- 尽量避免多线程抢夺同一块资源
- 尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力
在1个进程中，线程往往不是孤立存在的，多个线程之间需要经常进行通信
- 线程间的通信体现
- 1个线程传递数据给另1个线程
- 在1个线程中执行完特定任务后，转到另1个线程继续执行任务
经典案例：
图片下载示例
线程间通信常用方法
// 回到主线程 (是否等待多少秒)
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
// 回到主线程 (是否等待多少秒)
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
示例
模拟器上面的样子
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