一、前言
多线程是在 iOS 里非常重要的一块儿知识点,我最近学习了李明杰大神的多线程相关视频,对自己的多线程相关知识进行了查缺补漏,受益良多,在此根据所学进行简单的记录,希望能帮助更多伙伴,也能作为自己模糊了以后查阅使用。
本篇文章分为上下两篇。
二、iOS中常见的多线程方案
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等线程技术 ☑ 充分利用设备的多核 |
C | 自动管理 | |
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 |
二、同步、异步、串行、并发
1、GCD 中有 2 个用来执行任务的函数
- 用同步的方式执行任务
dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
☑ queue:队列
☑ block:任务
2、GCD 的队列可以分为 2 大类型
队列(Concurrent Dispatch Queue)
☑ 可以让多个任务(同时)执行(自动开启多个线程同时执行任务)
☑ 功能只有在(dispatch_)函数下才有效队列(Serial Dispatch Queue)
☑ 让任务一个接着一个地执行(一个任务执行完毕后,再执行下一个任务)用异步的方式执行任务
dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
GCD 源码:https://github.com/apple/swift-corelibs-libdispatch
3、容易混淆的术语
有 4 个术语比较容易混淆:、
和主要影响:能不能开启新的线程
☑ :在线程中执行任务,开启新线程的能力
☑ :在线程中执行任务,开启新线程的能力并发和串行主要影响:任务的执行方式
☑ :任务并发(同时)执行
☑ :任务执行完毕后,再执行下一个任务
dispatch_sync
dispatch_sync 和 dispatch_async 用来控制是否要开启新的线程。
队列的类型,决定了任务的执行方法(并发、串行)
1、并发队列
2、串行队列
3、主队列(也是一个串行队列)
4、各种队列的执行效果:
并发队列 | 手动创建的串行队列 | 主队列 | |
---|---|---|---|
同步( sync ) | 开启新线程 执行任务 |
开启新线程 执行任务 |
开启新线程 执行任务 |
异步( async ) | 开启新线程 执行任务 |
开启新线程 执行任务 |
开启新线程 执行任务 |
- 使用 sync 函数往队列中添加任务,会卡住当前的串行队列(产生死锁)
5、问题
问题1:
以下代码是在主线程执行的,会不会产生死锁?
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSLog(@"执行任务1");
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"执行任务2");
});
NSLog(@"执行任务3");
}
答案:会!执行顺序是1崩溃。
分析:
1、队列的特点:排队,FIFO(Fisrst In First Out,先进先出)
2、dispatch_sync 同步队列特点:立马在当前线程执行任务,执行完毕才能继续往下执行。
因为任务2是在同步执行,并且在主队列中。而viewDidLoad也是在主队列中。
所以主队列中的任务2会等viewDidLoad这个任务先执行完再执行,而viewDidLoad这个任务需要执行完任务3才算执行完。所以就出现了死锁。
问题2:
以下代码是在主线程执行的,会不会产生死锁?(和第1题的区别只是把sync改为了async)
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSLog(@"执行任务1");
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"执行任务2");
});
NSLog(@"执行任务3");
}
答案:不会!执行顺序是132。
分析:异步虽然因为是主队列不会开启新线程,但因为是异步的,所以不是必须马上取出任务2执行再执行后面的任务3,所以可以最后再取出任务2执行。
问题3:
以下代码是在主线程执行的,会不会产生死锁?
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSLog(@"执行任务1");
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myqueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(queue, ^{ // Block 0
NSLog(@"执行任务2");
dispatch_sync(queue, ^{ // Block 1
NSLog(@"执行任务3");
});
NSLog(@"执行任务4");
});
NSLog(@"执行任务5");
}
答案:会!执行顺序是152崩溃。
分析:dispatch_sync
代码中注释标明了 和 。
要想执行完,必须执行完(因为是sync)才能执行后面的任务4,才算执行完。但要想执行,又必须先执行队列里先进入的(FIFO)。 和 互相等待,所以造成了死锁。
问题4:
以下代码是在主线程执行的,会不会产生死锁?
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSLog(@"执行任务1");
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myqueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("myqueue2", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^{ // Block 0
NSLog(@"执行任务2");
dispatch_sync(queue2, ^{ // Block 1
NSLog(@"执行任务3");
});
NSLog(@"执行任务4");
});
NSLog(@"执行任务5");
}
答案:不会!执行顺序是15234。
分析:因为 和 所处两个不同队列。就算这道题两个都是串行队列,也不会产生死锁。
问题5:
以下代码是在主线程执行的,会不会产生死锁?
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
NSLog(@"执行任务1");
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myqueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^{ // Block 0
NSLog(@"执行任务2");
dispatch_sync(queue, ^{ // Block 1
NSLog(@"执行任务3");
});
NSLog(@"执行任务4");
});
NSLog(@"执行任务5");
}
答案:不会!执行顺序是15234。
分析:因为 和 处在并发队列,并发队列不会阻塞。
- 总结:
使用 sync 函数往队列中添加任务,会卡住当前的串行队列(产生死锁)
死锁 的产生两个条件:
1、是 sync 同步的;
2、往队列添加任务;
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
☑ 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,很容易引发问题
7、面试题
面试题1:
请问下面代码的打印结果是什么?
打印结果是:1、3
原因:
1、
performSelector:withObject:afterDelay:
的本质是往 Runloop 中添加定时器
2、子线程默认没有启动 Runloop。
如果换成
performSelector:withObject
则打印结果为 132,这个不带 Delay 的方法不是 runloop 的,相当于直接调用。
runloop 的代码是没有开源的,所以看不到 afterDelay 的实现,如果想了解,可以看 GNUstep。
- GNUstep
GNUstep 是 GNU 计划的项目之一,它将 Cocoa 的 OC 库重新开源实现了一遍。
源码地址:http://www.gnustep.org/resources/downloads.php
虽然 GNUstep 不是苹果官方源码,但还是具有一定的参考价值。
面试题2:
请问下面代码的打印结果是什么?
打印结果是:1 崩溃
分析:在执行 performSelector 的时候,目标线程已经退出了,所以崩溃了。可以在block中开启runloop:
[[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[[NSPort alloc] init] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
[[NSRunLoop currentRunLoop] runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
这样就会打印 1 和 2 了。因为里面启动了一个 runloop,执行完打印 1 以后线程并没有死,而是 runloop 休眠了,之后 performSelector 唤醒runloop去执行test。
以上的总结参考了并部分摘抄了以下文章,非常感谢以下作者的分享!:
小马哥-李明杰的《多线程》课程
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