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
NSOperation
、NSOperationQueue
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。(NSInvocationOperation
、NSBlockOperation
、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:isExecuting
、isFinished
、isCancelled
。
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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