iOS 多线程

1. 线程与进程

  • 进程:进程是资源(CPU、内存等)分配的基本单位,它是程序执行时的一个实例。每个进程之间是独立的,每个进程均运行在其专用且受保护的内存空间内,拥有独立运行所需的全部资源
  • 线程:线程是程序执行时的最小单位,它是进程的一个执行流,是CPU调度和分派的基本单位,一个进程可以由很多个线程组成,线程间共享进程的所有资源

2. 进程和线程的区别

  • 进程是CPU分配资源的最小单位,线程是CPU调用(执行任务)的最小单位
  • 一个进程中至少要有一个线程
  • 同一个进程内的线程共享进程的资源
  • 多进程程序更健壮,多线程程序只要有一个线程死掉,整个进程也死掉了,而一个进程死掉并不会对另外一个进程造成影响,因为进程有自己独立的地址空间

3. 多线程的原理

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)
多线程示意图

4. NSThread、GCD和NSOperation的区别

  • NSThread
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    使用更加面向对象
    OC语言
    简单易用,可直接操作线程对象
    线程生命周期程序员管理
  • GCD
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    旨在替代NSThread等线程技术
    充分利用设备的多核
    C语言
    线程生命周期自动管理
  • NSOperation
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    使用更加面向对象
    OC语言
    基于GCD(底层是GCD)
    比GCD多了一些更简单实用的功能
    线程生命周期自动管理

    5. 创建和启动线程

    创建、启动线程

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    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
    [thread start];
  • 创建线程后自动启动线程
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
  • 隐式创建并启动线程
    [self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];
  • 阻塞(暂停)线程
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    + (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
    + (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;

    6. 多线程的安全隐患

    资源共享
    1块资源可能会被多个线程共享,也就是多个线程可能会访问同一块资源
    比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件
    当多个线程访问同一块资源时,很容易引发数据错乱数据安全问题

7. 安全隐患解决 – 互斥锁

互斥锁使用格式
@synchronized(锁对象) { 需要锁定的代码 }
注意:锁定1份代码只用1把锁,用多把锁是无效的

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互斥锁的优缺点
优点:能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题
缺点:需要消耗大量的CPU资源
互斥锁的使用前提:多条线程抢夺同一块资源
相关专业术语:线程同步
线程同步的意思是:多条线程在同一条线上执行(按顺序地执行任务)
互斥锁,就是使用了线程同步技术

8. 线程间通信常用方法

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- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

9. 并发和并行的区别

  • 并发:指的是多个事情,在同一时间段内同时发生了
  • 并行:指的是多个事情,在同一时间点上同时发生了
  • 并发的多个任务之间是互相抢占资源的
  • 并行的多个任务之间是不互相抢占资源的
  • 只有在多CPU的情况中,才会发生并行。否则,看似同时发生的事情,其实都是并发执行的
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