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第七章、多线程相关

第七章、多线程相关

作者: Evans_Xiao | 来源:发表于2019-08-09 21:34 被阅读0次

    一、谈谈对GCD的认识理解

    Grand Central Dispatch(GCD),主要用于优化应用程序以支持多核处理器以及其他对称多处理系统。它是一个在线程池模式的基础上执行的并发任务。

    特点:
    1、GCD可用于多核的并行运算
    2、GCD会自动利用更多的CPU内核(比如双核、四核)
    3、GCD会自动管理线程的生命周期(创建线程、调度任务、销毁线程)
    4、程序员只需要告诉GCD想要执行什么任务,不需要编写任何线程管理代码

    执行任务有两种方式:同步执行(sync)和异步执行(async)。两者的主要区别是:是否等待队列的任务执行结束,以及是否具备开启新线程的能力。
    • 同步执行(sync):

    同步添加任务到指定的队列中,在添加的任务执行结束之前,会一直等待,直到队列里面的任务完成之后再继续执行。
    只能在当前线程中执行任务,不具备开启新线程的能力。

    • 异步执行(async):

    异步添加任务到指定的队列中,它不会做任何等待,可以继续执行任务。
    可以在新的线程中执行任务,具备开启新线程的能力。

    GCD 中有两种队列:串行队列和并发队列。两者都符合 FIFO(先进先出)的原则。两者的主要区别是:执行顺序不同,以及开启线程数不同。
    • 串行队列(Serial Dispatch Queue):

    每次只有一个任务被执行。让任务一个接着一个地执行。(只开启一个线程,一个任务执行完毕后,再执行下一个任务)

    • 并发队列(Concurrent Dispatch Queue):

    可以让多个任务并发(同时)执行。(可以开启多个线程,并且同时执行任务)

    既然我们有两种队列(串行队列/并发队列),两种任务执行方式(同步执行/异步执行),那么我们就有了六种不同的组合方式:

    1、同步执行 + 并发队列
    在当前线程中执行任务,不会开启新线程,执行完一个任务,再执行下一个任务。
    2、异步执行 + 并发队列
    可以开启多个线程,任务交替(同时)执行。
    3、同步执行 + 串行队列
    不会开启新线程,在当前线程执行任务。任务是串行的,执行完一个任务,再执行下一个任务。
    4、异步执行 + 串行队列
    会开启新线程,但是因为任务是串行的,执行完一个任务,再执行下一个任务。
    5、同步执行 + 主队列
    在不同线程中调用结果也是不一样,在主线程中调用会出现死锁,而在其他线程中则不会。
    6、异步执行 + 主队列
    不会开启新线程,执行完一个任务,再执行下一个任务。

    二、谈谈对NSOperation、NSOperationQueue的认识理解

    NSOperationNSOperationQueue是基于GCD更高一层的封装,完全面向对象。但是比GCD更简单易用、代码可读性也更高。但是NSOperation是个抽象类,不能用来封装操作。只有使用它的子类来封装操作。(NSInvocationOperationNSBlockOperation、自定义)

    特点:
    1、可添加完成的代码块,在操作完成后执行。
    2、添加操作之间的依赖关系,方便的控制执行顺序。
    3、设定操作执行的优先级。
    4、可以很方便的取消一个操作的执行。
    5、使用KVO观察对操作执行状态的更改:isExecutingisFinishedisCancelled

    NSInvocationOperation:
    在其他线程中单独使用子类NSInvocationOperation,操作是在当前调用的其他线程执行的,并没有开启新线程。

    NSBlockOperation:
    一般情况下,如果一个NSBlockOperation对象封装了多个操作。NSBlockOperation是否开启新线程,取决于操作的个数。如果添加的操作的个数多,就会自动开启新线程。当然开启的线程数是由系统来决定的。

    自定义继承自NSOperation的子类:
    在没有使用NSOperationQueue、在主线程单独使用自定义继承自NSOperation的子类的情况下,是在主线程执行操作,并没有开启新线程。

    NSOperationQueue控制串行执行、并发执行
    maxConcurrentOperationCount,叫做最大并发操作数。用来控制一个特定队列中可以有多少个操作同时参与并发执行。这里maxConcurrentOperationCount控制的不是并发线程的数量,而是一个队列中同时能并发执行的最大操作数。而且一个操作也并非只能在一个线程中运行。
    简单来说,当最大并发操作数为1时,操作是按顺序串行执行的,并且一个操作完成之后,下一个操作才开始执行。当最大操作并发数为2时,操作是并发执行的,可以同时执行两个操作。而开启线程数量是由系统决定的,不需要我们来管理。

    更多参考详情点击iOS 多线程:『NSOperation、NSOperationQueue』详尽总结

    三、如何保证线程安全?

    1、nonatomic atomic:使用atomic多线程原子性控制,atomic的原理给setter加上锁,getter不会加锁。OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择
    2、使用GCD实现atomic操作:给某字段的setter和getter方法加上同步队列
    3、使用NSLock
    4、使用互斥锁

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