iOS篇-线程篇-0基础到熟练应用多线程( 一 )

一 : 科普一分钟

为了让我们的应用程序更加丝滑,苹果为我们提供了多套多线程API,来帮助我们处理耗时,冗余的事情,我们要正确,并且适当的应用它.
多线程是我们开发中的重点,巧妙的利用它,会让我们的开发更加的顺利流畅.
多线程为重点我会分多期为大家讲解讨论,这篇为基础篇,做简单的入门介绍.

二 : 多线程的基础知识

1.进程

概念
进程是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,且受保护的内存空间.

2.线程

概念
1个进程想要执行任务,必须得有线程,每个进程程至少要一个线程,一个进程的所有任务都在线程中执行
线程的串行
一个线程中任务的执行时串行的,如果要在一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,每个线程就好比一个人,我们不能再吃饭的时候去睡觉,(当然排除有些怪人)要一件一件的做事情.
在同一时间内,一个线程只能执行一个任务.

3.进程和线程的比较

线程是CPU 执行任务的最小单位
进程是CPU 分配资源和调度的单位
一个线程可以对应多个进程,一个进程中可以有多个线程,但至少有一个
同一个进程内的线程共享进程的资源

4.多线程的定义

概念
一个进程中可以开启多条线程,每个线程可以并行(同时)执行不同任务
解析

多线程.png

单线程的时候我们要做一个任务需要15秒的时间,现在我们拆分成三条线程A,B,C同时去做,时间就是 5秒.提高效率

5.多线程的原理

同一时间 (单个)CPU 只能处理一个线程,只有一条线程在工作
多线程并发执行,其实就是CPU 快速在多条线程之间切换
如果CPU切换线程时间足够快,就造成了多线程并发执行的假象

如果线程切换太快CPU 会承受不住压力死掉,消耗大量的CPU 资源
正常开启3-5条线程就可以了

6.多线程的优点和缺点

优点
1. 能适当提高程序执行效率
2. 能适当提高资源利用率
缺点

创建线程是有开销的,iOS下主要成本包括时间成本和空间成本:内核数据结构(约1kb) 栈空间(子线程512KB ,主线程 1MB 也可以用setStacksize 设置,但必须是4K的倍数,而且最小16KB) 创建线程大约需要90毫秒的创建时间
如果开启大量的线程会降低程序的性能.
线程数越多,CPU在调度线程上的开销越大,因为调度的时候记录上一次任务开始和结束也需要时间
程序设计更加复杂,比如线程之间的通信,线程的数据共享.

三 : 多线程在开发中的应用

主线程
程序运行后,默认会开启一条线程,成为主线程或者UI线程.
通常显示和刷新UI 事件,处理点击事件,滚动事件,拖拽事件等等,凡是和UI 相关操作在中线程执行.
主线程使用注意
1. 别将耗时操作放到主线程执行
2. 耗时操
  作会卡住主线程严重影响UI 的流程度,给用户不好体验.
  耗时操作应该放在子线程去执行.
获取线程的几种方式

1.获取主线程

 NSThread *mainThread = [NSThread mainThread];
    NSLog(@"-mainThread-%@",mainThread);

2.获得当前线程

 NSThread *currentThread = [NSThread currentThread];
    NSLog(@"--currentThread-%@",currentThread);

3.判断当先线程是否为主线程
numberi = 1 为主线程

类方法

 BOOL ismainThread = [NSThread isMainThread];

对象方法

   //对象方法
   NSThread *currentThread = [NSThread currentThread];
    BOOL ismainThread1 = [currentThread isMainThread];
    
    NSLog(@"--%d---%d",ismainThread,ismainThread1);

假如我们把一个耗时操作放在主线程则UI将会被卡死,知道任务结束的时候才会响应,例如我们将一个循环放到 viewDidLoad方法里

//耗时操作
-(void)lastTimeAction{

    for (int i = 0; i < 100000; i++) {
        NSLog(@" i =  %d ---currentThread = %@",i,[NSThread mainThread]);
        
    }

}

循环打印直到循环结束才能继续主线程UI 否则此时用户操作是无响应的,之前我们讲解过,线程的串行性.

四 : iOS 多线程的实现方案

在开发中我们都用哪些方法去实现多线程呢,有以下四中方法

pthread
这是一款多用API 适用于很多平台比如 Unix/LinUX\Windows,具有跨平台行和可移植性.
语言为C语言 ,手动管理生命周期,但是这个我们几乎很少用.
NSThread
这个是一款面向对象API,简单易懂,可直接操作,语言是OC,手动管理生命周期
GCD
这个是苹果提供替代NSThread等现场技术,可以充分利用设备的多核API 语言为C语言 ,系统自动管理生命周期
NSOPeration
基于GCD,比GCD 多了一些更简单使用的功能,使用更加面向对象.语言为 OC ,系统自动管理生命周期