最近准备找工作, 所以又把多线程的知识再学习总结一遍, 让自己更好的熟悉和运用 iOS 多线程的相关操作.
进程
- 进程是指在系统中正在运行的一个应用程序
- 每个进程之间是相互独立的, 每个进程均运行在其专用且受保护的内存空间内
(可以在 Mac 的活动指示器查看当前系统内运行的进程)
线程
- 一个进程要想执行任务,必须要有线程,至少有一条线程
- 一个进程的所有任务都是在线程中执行
线程的串行
一个线程中任务的执行是串行的, 也就是说同一时间内一个线程只能执行一个任务
进程和线程的比较
- 线程是 CPU 调用的最小单位
- 进程是 CPU 分配资源和调度的单位
- 一个程序可以对应过个进程,一个进程中可有多个线程,但至少要有一条线程
- 同一个进程内的线程共享进程资源
多线程
一个进程可以开启多条线程,每条线程可以并行执行不同的任务. 这个技术可以提高程序的执行效率
多线程原理
- 同一时间,CPU 只能处理一条线程, 只有一条线程在工作
- 多线程并发执行,其实是 CPU 快速的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
多线程的优点和缺点
优点
- 能适当的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
- 创建多线程是有开销的,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, 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毫秒的创建时间
- 如果开启大量线程, 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
多线程在 iOS 开发中的应用
主线程
一个 iOS 程序运行后, 默认会开启一条线程, 成为"主线程"或者"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, 滚动事件, 拖拽事件)
主线程的注意点
- 不要将比较耗时的操作放到主线程
- 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"的坏体检
获得主线程
[NSThread mainThread];
获得当前线程
[NSThread currentThread];
判断是否为主线程
// 类方法
BOOL isMainA = [NSThread isMainThread];
// 对象方法
BOOL isMainB = [thread isMainThread];
返回值为1, 就是主线程
耗时操作演示
界面添加一个按钮, 给按钮添加一个事件, 通过打印当前线程可是事件是在主线程操作的,
NSLog(@"currentThread = %@", [NSThread currentThread]);
打印信息
currentThread = {number = 1, name = main}
再给界面添加一个可以滚动的控件,例如 textView,然后让点击事件重复很多次打印操作, (比如999999次),
for (int i = 0; i < 99999; ++i) {
NSLog(@"currentThread= %@, 已执行次数=%d", [NSThread currentThread], i + 1);
}
这个时候发现再去拖拽 textView 已经没反应了, 控制台也一直在打印,下面是部分打印结果
...
2016-07-27 13:26:09.172 多线程[70885:788878] currentThread= {number = 1, name = main}, 已执行次数=7258
2016-07-27 13:26:09.173 多线程[70885:788878] currentThread= {number = 1, name = main}, 已执行次数=7259
2016-07-27 13:26:09.173 多线程[70885:788878] currentThread= {number = 1, name = main}, 已执行次数=7260
2016-07-27 13:26:09.173 多线程[70885:788878] currentThread= {number = 1, name = main}, 已执行次数=7261
...
此时说明主线程已经被堵塞了,只有在所有打印任务执行完毕后,才能进行其他操作
iOS 中多线程的实现方案
| 技术方案 | 简介 | 语言 | 线程生命周期 | 使用频率 |
|---|---|---|---|---|
| pthread | 一套通用的多线程 API 适用于 Unix\Linux\Windows 等系统 跨平台可移植 使用难度大 |
C | 程序员管理 | 几乎不用 |
| NSThread | 使用更加面向对象 简单易用, 可直接操作线程对象 |
OC | 程序员管理 | 偶尔使用 |
| GCD | 旨在替代 NSThread 的线程技术 充分利用设备的多核 |
C | 自动管理 | 经常使用 |
| NSOperation | 基于 GCD(底层是GCD) 比GCD 多了一些更简单实用的功能 使用更加面向对象 |
OC | 自动管理 | 经常使用 |
今天就先总结这么多, 下次逐个分析多线程的每种实现方案, 因为第一种 pthread 几乎不用, 就不分析了, 下篇从 NSThread 开始.
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