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多线程基础

多线程基础

进程

  • 什么是进程

  • 进程是指在系统中正在运行的一个应用程序

  • 每个进程之间是独立的，每个进程均运行在其专用且受保护的内存空间内

  • 比如同时打开迅雷、Xcode，系统就会分别启动2个进程

  • 通过“活动监视器”可以查看Mac系统中所开启的进程

线程

  • 什么是线程
  • 1个进程要想执行任务，必须得有线程（每1个进程至少要有1条线程）
  • 一个进程（程序）的所有任务都在线程中执行
  • 比如使用酷狗播放音乐、使用迅雷下载电影，都需要在线程中执行

线程的串行

  • 1个线程中任务的执行是串行的
  • 如果要在1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
  • 也就是说，在同一时间内，1个线程只能执行1个任务
  • 比如在1个线程中下载3个文件（分别是文件A、文件B、文件C）

多线程

  • 什么是多线程

  • 1个进程中可以开启多条线程，每条线程可以并行（同时）执行不同的任务

  • 进程 -> 车间，线程 -> 车间工人

  • 多线程技术可以提高程序的执行效率

  • 比如同时开启3条线程分别下载3个文件（分别是文件A、文件B、文件C）

多线程的原理

  • 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）

多线程的优缺点

  • 多线程的优点
  • 能适当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）
  • 多线程的缺点
  • 创建线程是有开销的，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
  • 如果开启大量的线程，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

  • 什么是主线程
  • 一个iOS程序运行后，默认会开启1条线程，称为“主线程”或“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、拖拽事件等）
  • 主线程的使用注意
  • 别将比较耗时的操作放到主线程中
  • 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”的坏体验

iOS中多线程的实现方案

  • pthread c语言 程序员管理 几乎不使用
  • NSThread OC 程序员管理 偶尔使用
  • GCD C语言 自动管理 经常使用
  • NSOperation OC 自动管理 经常使用

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