＊线程与进程
- 进程
进程是指在系统中正在运行的一个应用程序
- 线程
线程是进程的基本单元，一个进程的多有任务都是在线程中执行的（一个进程至少有一个线程组成）
＊多线程
多线程是指从软件或者是硬件上实现多个线程并发执行的技术。多线程技术使得计算机能够在同一时间执行多个线程，从而提高其整体的处理性能（解决程序的堵塞，提高程序的执行效率）。打开Nac系统的活动监测器，可以看到当前系统的执行的进程，如图
系统当前的进程.png
- 进程作为系统进行分配和调度的基本单位。主要包含三个特征：
一、独立性
进程是一个能够独立运行的基本单位，它既拥有自己独立的资源，又拥有着自己独立的私有空间。在没有经过进程本身的允许情况下，一个用户的进程是不可以直接访问其他进程的地址空间。
二、动态性
进程的实质就是程序在系统中的一次执行过程。进程有自己的生命周期和各自不同的状态，进程是静态消亡的。
三、并发性
多个进程可以在单个处理器上同事执行，而互不影响。
多线程优／缺点
＊优点：
能适当的提高程序的执行效率、资源的利用率（CPU，内存），线程上的任务执行完成后，线程会自动销毁。
＊缺点
开启线程需要占用一定的内存空间（默认情况下，每个线程都占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在调用线程的开销就越大.
程序设计更加复杂，比如线程间的通信、多线程的数据共享.
线程的串行和并行
简单的讲一下，如果在一个进程中，只有一个线程，执行任务时只能一个一个的执行，称之为“串行”；如果在一个进程中，有多个线程，每条线程之间可以同时执行不同的任务，称之为“并行”；
主线程
一个程序运行后，系统会默认的开启一个线程，称之为“主线程”／“UI线程”。
主线程一般用来刷新UI界面，处理UI事件（点击、滚动、拖动等事件）。
＊＊＊＊为了保持操作的流畅，一般不会将耗时的操作放在主线程中执行。
多线程技术方案.png
GCD pthread （函数）直接调用
NSThread NSOperation（方法） 面向对象
＊最常用的是基于GCD的NSOperation方案
*使用NSThread实现多线程
创建一个NSThread类的实例作为一个线程，一个线程就是一个NSThread对象。
<pre>//方式一
NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(demo) object:nil];
NSThread *thread 1= [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(demo) object:@"小明"];
[thread start];
//方式二
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(demo) toTarget:self withObject:nil];
//方式三
[self performSelectorInBackground:@selector(demo) withObject:nil];
- (void) demo{
NSLog(@"hello thread ");
}
- (void) demo :(NSString *)name{
NSLog(@"hello thread %@ ",name);
} </pre>
线程状态
话不多说，直接用向大家来展示一下
线程状态的切换.png
- 线程阻塞时的两个方法
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date; + (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti; 比较常用
测试线程阻塞的代码
// 创建一个线程(当线程结束，不能再次使用） NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(demo) object:nil]; [thread start]; - (void)demo{ for (int i = 0; i <= 20; i++) { NSLog(@"当前的i的值%d",i); //当线程阻塞时 if (i == 5) { [NSThread sleepForTimeInterval:3.0]; } //线程死亡
if (i == 10) {
[NSThread exit];
}
}
}
线程的属性
- 线程的名称
设置线程名称可以当线程执行的方法内部出现异常的时候记录异常和当前线程
- 线程的优先级
内核调度算法再决定该运行那个线程时，会把线程的优先级作为考量因素，较高的优先级的线程会比低的优先级更具有执行的时间，只是相比较低的优先级的线程，他更有可能被调度器选择执行而已。切记，不是优先级高，就一定会被先执行。
用于测试优先级的代码
//多线程操作
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
// 创建第一个线程
NSThread *thread1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(demo) object:nil];
//程序的优先级
thread1.threadPriority = 1;
//就绪状态
[thread1 start];
//名称
thread1.name = @"thread1";
// 创建第二个线程
NSThread *thread2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(demo) object:nil];
//程序的优先级
thread2.threadPriority = 0;
//就绪状态
[thread2 start];
//名称
thread2.name = @"thread2";
}
- (void)demo{
for (int i = 0; i <= 20; i++) {
NSLog(@"当前的i的值%d,%@",i,[NSThread currentThread]);
}
优先级的取值范围.png
线程间的安全隐患
模拟卖票程序.png
- 两个程序同时读取当前的票数为1000，然后窗口一卖出一张票，是票数剩余999，同时窗口二也售出一张票，使票数变成999。结果售出两张票，票数却为999，这就造成了数据的错误。我们可以通过枷锁的方式来解决这个问题。
加锁前
加锁后.png
＊通过加锁可以保证某一个时刻只能有一个线程访问资源，防止了其他的线程抢夺资源。
下面通过一个卖票案列（加锁），来让大家更好的理解线程安全问题
//剩余票数
@property (nonatomic, assign) int leftTicketCount;
@end
@implementation ViewController
//买票
- (void)saleTickets:(NSString *)welcome{
while (true) {
// 模拟延迟
[NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
//添加锁
@synchronized (self) {
//判断是否有票
if (self.leftTicketCount > 0) {
self.leftTicketCount--;
NSLog(@"售票处--%@,%@卖了一张票，剩余%d张数",welcome,[NSThread currentThread].name,self.leftTicketCount);
}else{
NSLog(@"没有票了");
return;
}
}
}
}
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
self.leftTicketCount = 20;
NSThread *thread1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets:) object:@"欢迎"];
NSThread *thread2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets:) object:@"哈哈"];
thread1.name = @"1号窗口";
thread2.name = @"2号窗口";
[thread1 start];
[thread2 start];
}
加锁后的运行结果.png
加锁前的运行结果.png
- 比较两次的结果，明显可以看出，加锁后数据的稳定。
加锁的语法
@synchronized (obj) {
//插入被修饰的代码块
}
- obj只是个对象，添加锁线程对象后，锁对象就实现了对多线程的监控，保证同一时刻只有一个线程执行，当同步代码块执行完以后，锁对象就会释放对同步监视器的锁定（同步锁只要有一个就可以了，同步锁监视整个线程的的整个运行状态，考虑到同步锁的生命周期，通常推荐使用当前的线程所在的控制器作为同步锁）
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