一、基本概念
01 - 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受保护的内存空间内。
比如：同时打开迅雷、Xcode,系统就会分别启动2个进程
进程(迅雷) -<内存>- 进程(Xcode)
通过『活动监视器』可以查看Mac系统中所开启的进程
02 - 线程
- 1个进程要想执行任务,必须得有线程(每一个进程至少要有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
比如使用酷狗音乐、使用迅雷下载电影，都需要在线程中执行
进程(线程(任务
-
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
比如在1个线程中下载3个文件(分别是文件A、文件B、文件C)
串行执行
03 - 线程和进程的比较
1.线程是CPU调用(执行任务)的最小单位
2.进程是CPU分配资源和调用的单位
3.一个程序可以对应多个进程，一个进程中可以有多个线程，但至少要有一个线程。
4.同一个进程内的线程共享进程的资源。
线程和进程的比较
04 - 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)
并行
05 - 多线程并发执行的原理
- 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
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）
多线程并发执行的原理
06 - 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-(测试512kb),也可以使用-setStackSize:设置，但必须是4k的倍数，而且最小是16k),创建线程大约需要90豪秒的创建时间。
- 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
07 - 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』
- 主线程的主要作用
-- 显示、刷新UI界面
-- 处理UI事件(比如点击事件、滚动时间、拖拽事件等) - 主线程的使用注意
-- 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
耗时操作-主线程
耗时操作-子线程
08 - iOS中多线程的实现方案
多线程的实现方案
- 1.pthread
说明:pthread的基本使用(需要包含头文件)
// 使用pthread创建线程对象
pthread_t thread;
NSString name = @"zhengyang";
// 使用pthread创建线程
// 第一个参数: 线程对象地址
// 第二个参数: 线程属性
// 第三个参数: 指向函数的指针
// 第四个参数: 传递给该函数的参数
pthread_create(&thread,NULL,run,(__bridge void)(name)); - 2.NSThread
(1) NSThread的基本使用
// 第一种创建线程的方式: alloc init.
特点: 需要手动开启线程，可以拿到线程对象进行详细设置
// 创建线程
/*
第一个参数: 目标对象
第二个参数: 选择器，线程启动要调用哪个方法
第三个参数: 前面方法要接受的参数(最多只能接受一个参数，没有则传nil)
*/
NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"zhengyang"];
// 启动线程
[thread start];
// 第二种创建线程的方式: 分离出一条线程
//特点: 自动启动线程。无法对线程进行更详细的设置
/*
第一个参数：线程启动调用的方法
第二个参数：目标对象
第三个参数：传递给调用方法的参数
*/
[NSThread detachNewThreadSelector(run:) toTarget:self withObject:@"我是分离出来的子线程"];
// 第三种创建线程的方式：后台线程
// 特点：自动启动线程，无法进行更详细设置
[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"我是后台线程"];
(2) 设置线程的属性
// 设置线程的属性
// 设置线程的名称
thread.name = @"线程A";
// 设置线程的优先级，注意线程优先级的取值范围为0.0~1.0之间。
1.0表示线程的优先级最高，如果不设置该值，那么理想状态下默认为0.5
thread.threadPriority = 1.0;
(3) 线程的状态（了解）
// 线程的各种状态：新建-就绪-运行-阻塞-死亡
// 常用的控制线程状态的方法
[NSTread exit]; //退出当前线程
[NSTread sleepForTimeInterval:2.0]; // 阻塞线程
[NSTread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:2.0]]; // 阻塞线程
// 注意: 线程死了不能复生
(4) 线程安全
01 前期：多个线程访问同一块资源会发生数据安全问题
02 解决方案： 加互斥锁
03 相关代码：@synchronized(self){}
04 专业术语-线程同步
05 原子和非原子属性 (是否对setter方法加锁)
(5) 线程间通信
-(void)touchesBegan:(nonnull NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event
{
// [self download2];
// 开启一条子线程来下载图片
[NSThread detachNewThreadSelector:@seletor(downloadImage) toTarget:self withObject:nil];
}
-(void)downloadImage
{
// 1.确定要下载网络图片的url地址，一个url唯一对应着网络上的一个资源
NSURL *URL= [NSURL URLWithString:@"http://p6.qhimg.com/t01d2954e2799c461ab.jpg"];
// 2.根据url地址下载图片数据到本地（二进制数据）
NSData *data = [NSData dataWithContenesOfURL:rul];
// 3.把下载到本地的二进制数据转换成图片
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
// 4.回到主线程刷新UI
// 4.1第一种方式
[self performSelectorOnMainThread:@selector(showImage:) withObject waitUntilDone:YES];
// 4.2第二种方式
[self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject waitUntilDone:YES];
// 4.3第三种方式
[self.imageView performSelector:@selector(setImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUnitilDone:YES];
}
(6) 如何计算代码段的执行时间
// 第一种方式
NSDate *start = [NSDate date];
// 根据url地址下载图片数据到本地（二进制数据）
NSData *end = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
NSData *end = [NSDate date];
NSLog(@"第二步操作花费的时间为%f",[end timeIntervalSinceDate:start]);
// 第二种方法
CFTimeInterval start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
CFTimeInterval end = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
NSLog(@"第二步操作花费的时间为%f,end-start");
- 3 GCD
(1) GCD 基本知识
01 两个核心概念-队列和任务
02 同步函数和异步函数
（2）GCD基本使用【重点】
01 异步函数+并发队列: 开启多条线程，并发执行任务
02 异步函数+串行队列：开启一条线程，串行执行任务
03 同步函数+并发队列：不开线程，串行执行任务
04 同步函数+串行队列：不开线程，串行执行任务
05 异步函数+主队列： 不开线程，在主线程中串行执行任务
06 同步函数+主队列：不开线程，串行执行任务（注意死锁发生）
07 注意同步函数和异步函数在执行顺序上面的差异
（3）GCD 线程间通信
// 0.获取一个全局的队列
// dispatch_queue_t queue= dispath_get_global_queue(0,0);
// 1.先开启一个线程，把下载图片的操作放在子线程中处理
dispath_async(queue,^{
// 2.下载图片
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c3320b14bb3184c510fd8f9a185.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
NSLog(@"下载操作所在的线程--%@",[NSThread currentThread]);
// 3.回到主线程刷新UI
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{
self.imageView.image = image;
// 打印查看当前线程
NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);
});
}
(4) GCD其它常用函数
01 栅栏函数（控制任务的执行顺序）
dispatch_barrier_async(queue,^{
NSLog(@"--dispatch_barrier_async-");
});
02 延迟执行
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,(int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)),
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)^{
NSLog(@"---%@",[NSThread currentThread]);
});
03 一次性代码（注意不能放到懒加载）
- (void)once{
// 整个程序运行过程中只会执行一次
onceToken用来记录该部分的代码是否被执行过
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken,^{
NSLog(@"---");
})；
}
04 快速迭代（开多个线程并发完成迭代操作）
dispatch_apply(subpaths.count,queue,^(size_t index){
})；
05 队列组（同栅栏函数）
// 创建队列组
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
// 队列组中的任务执行完毕之后，执行该函数
dispatch_group_notify(dispatch_group_t,dispatch_queue_t queue,dispatch_block_t block);
06 进入群组和离开群组
dispatch_group_enter(group); // 执行该函数后，后面异步执行的block会被group监听
dispatch_group_leave(group); // 异步block中，所有的任务都执行完毕，最后离开群组
// 注意：dispatch_group_enter dispatch_group_leave必须成对使用
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