ios 多线程原理

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的且受保护的内存中。

线程的定义

线程是进程的基本执行单元，一个进程的所有任务都在线程中执行，进程想要执行任务，必须得有线程，进程至少要有一条线程，程序启动会默认开启一条线程，这条线程被称为主线程或UI线程。

线程的生命周期

线程的生命周期可分为五个阶段：新建、就绪、调用、阻塞、死亡。

线程的生命周期.png

线程和进程的关系

• 地址空间：同一进程的线程共享本进程的地址空间，而进程之间则是独立的地址空间。
• 资源拥有：同一进程内的吸纳成共享本进程的资源如内存、I/O、CPU等，但是进程之间的资源是独立的。
• 一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其他进程产生影响，但是一个进程崩溃整个进程都死掉，所以多进程要比多线程健壮。
• 进程切换时，小号的资源大，效率高。所以涉及到频繁的切换时，使用线程要好于进程。同样如果要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程不能用进程。
• 执行过程：每个独立的进程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序入口。但是吸纳成不能独立执行，必须已存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制。
• 线程是处理器调度的基本单位，但是进程不是。

多线程

线程就像火车的一节车厢，进程则是火车。车厢（线程）离开火车（进程）是无法跑动的，而火车（进程）至少有一节车厢（主线程）。多线程可以看做多个车厢，它的出现是为了提高效率。

实现原理

在同一时刻，一个CPU只能处理1条线程，但CPU可以在多条线程之间快速的切换，只要切换的足够快，就造成了多线程一同执行的假象。

缺点和优点

• 优点：
  • 能适当提高程序的执行效率。
  • 能适当提高资源的利用率（CPU、内存）。
  • 线程上的任务执行完成后，线程会自动销毁。
• 缺点：
  • 开启线程需要占用一定的内存空间（默认情况下，每一个线程都占用512KB）
  • 如果开启大量的线程，会占用大量的内存空间，降低程序的性能
  • 线程越多，CPU在调用线程上的开销就越大
  • 程序设计更加复杂，比如线程间的通讯，多线程的数据共享

多线程必知

1、线程成本

由苹果官方文档-线程编程指南可知：

线程成本.png

2、多线程技术方案

多线程技术方案.png

3、线程和Runloop的关系

• runloop与线程是一一对应的，一个runloop对应一个核心的线程，为什么说是核心的？因为runloop是可以嵌套的，但是核心的只能有一个，他们的关系保存在一个全局的字典里。
• runloop是来管理线程的，当线程的runloop被开启后，线程会在执行完任务后进入休眠状态，有了任务就会被唤醒去执行任务。
• runloop在第一次获取时被创建，在线程结束时被销毁。
• 对于主线程来说，runloop在程序一启动就默认创建好了。
• 对于子线程来说，runloop是懒加载的，只有当我们使用的时候才会创建，所以在子线程用定时器要注意：确保子线程的runloop被创建，不然定时器不会回调。

4、atomic与nonatomic的区别

• nonatomic非院子属性
• atomic原子属性(线程安全)。针对多线程设计的，默认值
  • 保证统一时间只有一个线程能够写入（但是同一个时间多个线程都可以取值）
  • atomic本身就有一把锁（自旋锁）
• atomic：线程安全，需要消耗大量的资源
• nonatomic:非线程安全，适合内存小的移动设备

ios开发的建议

• 所有属性都声明为nonatomic
• 尽量避免多线程抢夺同一块资源
• 尽量加锁，资源抢夺的业务逻辑缴费服务端处理，减小移动客户端的压力

线程池

1、线程池的七大参数

线程池七大参数.png

2、线程池的执行过程

线程池执行流程.png

• 饱和策略
  • AbortPolicy 直接抛出RejectedExecutionExeception 异常来阻止系统正常运行
  • CallerRunsPolicy将任务回退到调用者
  • DisOldestPolicy丢掉等待最久的任务‘
  • DisCardPolicy直接丢弃任务

这四种拒绝策略均实现的RejectedExecutionHandler接口。