iOS进程和线程

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，iOS的沙盒机制保证了每个app都有自己独享的内存空间。
• 进程是资源（CPU、内存等）分配的基本单位，它是程序执行时的一个实例。
• 正在运行中的程序被称作进程，负责程序运行的内存分配;每一个进程都有自己独立的虚拟内存空间。

进程

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）
• 线程是处理器调度的基本单位
• 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;
• 一个程序有且只有一个主线程，程序启动时创建（调用main来启动），主线程的生命周期是和应用程序绑定，程序退出时，主线程也停止;
• 线程自己不拥有系统资源，只拥有在运行中必不可少的资源，但它可与同属一个进程的其它线程共享进程所拥有的全部资源。
• 线程是程序执行时的最小单位，它是进程的一个执行流，是CPU调度和分派的基本单位，一个进程可以由很多个线程组成，线程间共享进程的所有资源，每个线程有自己的堆栈和局部变量。线程由CPU独立调度执行，在多CPU环境下就允许多个线程同时运行。同样多线程也可以实现并发操作，每个请求分配一个线程来处理。

线程

线程的状态

• 新建状态：新创建一个线程对象；
• 就绪状态：线程对象创建之后，其他线程调用了该对象的start方法，该状态的线程位于可运行线程池中，变得可运行，等待获取CPU的使用权；
• 运行状态：就绪状态的线程获取了CPU，执行程序代码；
• 阻塞状态：因某种原因放弃CPU使用权，暂停运行，知道线程进入就绪状态，才有机会转到运行状态；
• 死亡状态：线程执行完了或者因异常退出了run方法，线程生命周期结束；

进程与线程比较

• 线程是CPU调度（执行任务）的最小单位，是程序执行的最小单元。
• 进程是CPU分配资源和调度的单位。
• 一个程序可以对应多个进程，一个进程可以有多个线程，但至少要有一个线程，而一个线程只能属于一个进程。
• 同一个进程内的线程共享进程的所有资源。

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
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
多线程

单核处理器：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
多核处理器：是真的同时执行，但是由于一般情况下线程数量都要多于处理器数量，还是需要处理器来切换不同的线程来执行的

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）
• 充分发挥多核处理器优势，将不同线程任务分配给不同的处理器，真正进入“并行运算”状态。
• 将耗时的任务分配到其他线程执行，由主线程负责统一更新界面会使应用程序更加流畅，用户体验更好。
• 当硬件处理器的数量增加，程序会运行更快，而程序无需做任何调整。

多线程的缺点

• 开启线程需要占用一定的内存空间（默认情况下，主线程占用1M，子线程占用512KB），如果开启大量的线程，会占用大量的内存空间，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

误区
多线程技术是为了并发执行多项任务，不会提高单个算法本身的执行效率。

多线程在iOS开发中的应用
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“UI线程”，其主要作用为：

1. 显示\刷新UI界面
2. 处理UI事件（比如点击事件、滚动事件、拖拽事件等）

⚠️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