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面试锦囊之多线程

面试锦囊之多线程

作者: flowerflower | 来源:发表于2019-12-07 11:17 被阅读0次
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多线程相关的话题是面试过程中必不可少的话题。有些面试官可能是要你自己谈谈对多线程的认识，而有些则是出道题给你，让你直接手写或者让你口述实现。

谈谈对多线程的认识

在OC中实现多线程的方法有3种（NSThread、GCD、NSOperation），
NSThread是苹果官方提供的，可以直接操作线程对象。不过需要程序员自己管理线程的生命周期(主要是创建)，所以偶尔用用。比如 [NSThread currentThread]，它可以获取当前线程信息，用于调试十分方便。而GCD和NSOperation都是系统自动管理线程周期。

GCD是基于C底层的API，是一种更轻量级的，会自动合理地利用更多的CPU内核（比如双核、四核）。以FIFO(先进先出，后进后出)的顺序执行任务。GCD中的核心概念：任务 和队列。任务：即操作，你想要干什么，说白了就是一段代码，在GCD中就是一个 Block，所以添加任务十分方便。任务有两种执行方式： 同步执行和异步执行，他们之间的区别是是否会创建新的线程。有串行、并发、主队列、全局队列、组队列。其中队列任务组合的方式总共有7种，其中使用频率最高的是：并发队列+异步执行（多个任务同时执行并发执行，会开启多条线程）。关于GCD的一些其他具体组合使用方式，可查阅笔者之前的文章。点我查看

NSOperation是基于GCD更高一层的封装，相对于GCD更加强大。可以给operation之间添加依赖关系、取消一个正在执行的operation、暂停和恢复operationQueue等。关于NSOperation的其他一些知识点，可查阅笔者之前的文章。点我查看

多线程的面试题目

  • （1）A,B,C三个线程，要求执行完A,B后才能执行C，怎么做？

实现思路一： 添加依赖关系，A、B都依赖于C

     //1.创建队列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    //2.创建操作
    NSBlockOperation *operationA = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"A----%@",[NSThread currentThread]); 
    }];
    
    NSBlockOperation *operationB = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"B----%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    NSBlockOperation *operationC = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"C----%@",[NSThread currentThread]);        
    }];
    
    //3.添加依赖
    [operationC addDependency:operationA]; // 让C 依赖于 A，则先执行A，再执行C
    [operationC addDependency:operationB]; // 让C 依赖于 B，则先执行B，再执行C
    //4.添加操作到队列中
    [queue addOperation:operationA];
    [queue addOperation:operationB];
    [queue addOperation:operationC];
思路一打印结果.png

实现思路二：dispatch_group_notify

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("label", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
         NSLog(@"A----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"B----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    //等前面的任务执行完毕后 会自动执行这个任务
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{ 
         NSLog(@"C----%@",[NSThread currentThread]);
    });
思路二打印结果.png

实现思路三：dispatch_barrier_(a)sync

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("label", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"A----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"B----%@",[NSThread currentThread]);
    });
 // dispatch_barrier_async: 在它前面的任务执行结束后它才执行，在它后面的任务等它执行完成后才会执行
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"C----%@",[NSThread currentThread]);
    });
思路一打印结果.png
  • (2)结合使用AFNetworking多次请求，实现线程同步以及依赖。

在使用AFNetworking之前，我们首先看一段代码
需求：吃饭 睡觉 打豆豆 -> 任务完成

    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{        
        NSLog(@"吃饭");
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"睡觉");
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"打豆豆");
    });
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"任务完成");
    });
图片.png

那么使用AFNetworking之后呢，会触发怎么的结果呢？我们一起拭目以待。

- (void)requestFormData{
    
    
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        [self requestWithType:@"吃饭"];
    });

    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        [self requestWithType:@"睡觉"];
    });
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        [self requestWithType:@"打豆豆"];
    });

    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"任务完成");
    });
}
- (void)requestWithType:(NSString *)type{

    AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
    [manager POST:@"http://www.mocky.io/v2/5b6685533200006a00ee11b1" parameters:nil progress:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
              
        NSLog(@"%@",type);
        
    } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {}];    
}
图片.png

综上打印，你心里可能会产生一个疑惑，只是换成了AFNetworking，打印结果却发生了变化，用过AFNetworking的伙伴们应该都知道在进行网络请求的时候内部是又开了线程的，那么这时候我们应该怎么实现吃饭睡觉打豆豆这个需求呢，请接着继续往下看。

方式一：使用信号量进行破解

- (void)requestWithType:(NSString *)type{
    
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
    AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
    [manager POST:@"http://www.mocky.io/v2/5b6685533200006a00ee11b1" parameters:nil progress:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {       

         long flag  =   dispatch_semaphore_signal(semaphore); 
        NSLog(@"%@ --%ld",type,flag);

    } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {

        dispatch_semaphore_signal(semaphore);
    }];
    
    long flag  =  dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
  
    NSLog(@"%@ --%ld",type,flag);
}
图片.png

方式二：dispatch_group_enter和dispatch_group_leave配合使用

- (void)requestFormData{
    
    
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        [self requestWithType:@"吃饭" group:group];        
    });

    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        [self requestWithType:@"睡觉" group:group];
    });
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        [self requestWithType:@"打豆豆" group:group];
    });
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
       
        NSLog(@"任务完成");
    });
}
- (void)requestWithType:(NSString *)type group:(dispatch_group_t)group{
    
//通知group，下面的任务马上要放到group中执行了
     dispatch_group_enter(group);
    AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
    [manager POST:@"http://www.mocky.io/v2/5b6685533200006a00ee11b1" parameters:nil progress:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
       
//通知group，任务完成了，该任务要从group中移除了
        dispatch_group_leave(group);
        NSLog(@"%@",type);
        
    } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
       dispatch_group_leave(group);
    }];
}
图片.png

如果上面对你来说太so seay了，于是在此基础添加一个要求，吃完饭后，打会豆豆，之后便允许睡觉，才算完成任务了。革命尚未成功，同志仍需努力😁😁
使用AFNetworking请求，实现线程同步以及依赖

- (void)requestFormData{
    
    NSBlockOperation *operation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [self requestWithType:@"吃饭"];
    }];
    
    NSBlockOperation *operation2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [self requestWithType:@"睡觉"];
    }];
    
    NSBlockOperation *operation3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [self requestWithType:@"打豆豆"];
    }];
    
    NSBlockOperation *operation4 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
            NSLog(@"任务完成");
        }];
    }];

    [operation2 addDependency:operation1];      
    [operation4 addDependency:operation1];      
    [operation4 addDependency:operation2];      
    [operation4 addDependency:operation3];
 
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    [queue addOperations:@[operation1,operation2, operation3, operation4] waitUntilFinished:NO];

}
- (void)requestWithType:(NSString *)type {
  dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
    AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
    [manager POST:@"http://www.mocky.io/v2/5b6685533200006a00ee11b1" parameters:nil progress:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
       
        NSLog(@"%@",type);
        
    dispatch_semaphore_signal(semaphore);
        
        
    } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);

    }];
    
    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
}
图片.png

知识点补给站

  • addDependency不能添加相互依赖，例如:A依赖B，B依赖A，这样会导致死锁

  • 创建信号量，可以设置信号量的资源数。0表示没有资源。如：dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0)

  • 等待信号,会让信号量值减一，当信号量值为0时会等待(直到超时)，否则正常执行；如：dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER)

  • 发送一个信号,会让信号总量加1。如：dispatch_semaphore_signal(semaphore)

  • dispatch_group_enter必须在dispatch_group_leave之前出现
  • dispatch_group_enter和dispatch_group_leave必须成对出现
  • 如果dispatch_group_enter比dispatch_group_leave多一次，则wait函数等待的线程不会被唤醒和注册notify的回调block不会执行
  • 如果dispatch_group_leave比dispatch_group_enter多一次，则会引起崩溃。

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