ios线程介绍

本文介绍了线程的基本概念及其在iOS开发中的应用,包括线程的串行与并行执行、资源共享、线程间通信等内容,并详细探讨了iOS多线程技术如NSThread和GCD的使用。

线程(Threads)

  • 1个进程(活在内存中)想要执行任务,必须要至少有一个线程
  • 一个进程所有任务都是在线程中执行的
  • 线程是程序中一个单一的顺序控制流程。进程内一个相对独立的、可调度的执行单元,是系统独立调度和分派CPU的基本单位指运行中的程序的调度单位。在单个程序中同时运行多个线程完成不同的工作,称为多线程。

线程的串行

  • 一个线程中任务的执行是串行的
  • 如果要在一个线程里面执行多个任务,那么只能一个一个按顺序执行,一个时间内,1一个线程只能执行一个任务

多线程

  • 一个进程中开启多个线程,每条线程同时(并行)执行不同任务

多线程的原理

  • 同一时间,cpu只能处理一条线程,只有一条线程在工作
  • 多线程并行,其实就是cpu快速的在多条线程之间调度切换
  • 如果cpu调度线程足够快,就会造成多线程并行的假想

共享进程资源

  • 在同一进程中的各个线程,都可以共享该进程所拥有的资源,这首先表现在:所有线程都具有相同的地址空间(进程的地址空间),这意味着,线程可以访问该地址空间的每一个虚地址;此外,还可以访问进程所拥有的已打开文件、定时器、信号量机构等。由于同一个进程内的线程共享内存和文件,所以线程之间互相通信不必调用内核。

优缺点

  • 优点:能适当提高程序的执行效率,能提高资源利用率
  • 缺点:创建线程是需要开销的,ios下主要成本包括:内核数据结构(1kb),栈空间(子线程512kb,主线程1Mb,也可以用—setStackSize:设置,但是必须是4k的倍数,而且最小也是16k),创建线程大约需要90毫秒的创建时间;开启大量线程会降低程序性能;线程越多,程序设计就越复杂,多个线程的数据共享等

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
  • 将耗时操作放在子线程(后台线程、非主线程)

iOS中多线程的实现方案

  • 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 (几乎不使用)
  • NSThread:使用更加面向对象;简单易用,可直接操作线程对象;
  • GCD:旨在替代NSThread等线程技术;充分利用设备的多核;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;自动管理

NSThread

  • 创建和启动
    • 创建、启动线程
      NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
      [thread start];
      // 线程一启动,就会在线程thread中执行self的run方法

    • 主线程相关用法+ (NSThread *)mainThread; // 获得主线程
    • -(BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
    • +(BOOL)isMainThread; // 是否为主线程
  • 其他方法
  • 获得当前线程
    NSThread *current = [NSThread currentThread];

  • 其他创建线程方式
  • 创建线程后自动启动线程:
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
  • 隐式创建并启动线程:[self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];
  • 上述2种创建线程方式的优缺点
    优点:简单快捷
    缺点:无法对线程进行更详细的设置

控制线程状态

  • 启动线程:- (void)start;
    // 进入就绪状态 -> 运行状态。当线程任务执行完毕,自动进入死亡状态

  • 阻塞(暂停)线程:
  • (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
  • (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)time;
    // 进入阻塞状态

  • 强制停止线程:+ (void)exit;// 进入死亡状态

多线程多安全隐患

  • 一块资源可能会被多个线程共享,也就是多个线程可能会访问同一块资源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,很容易引发数据错乱和数据安全问题

多线程多安全隐患解决

  • 互斥锁使用格式
    @synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码 }
    注意:锁定1份代码只用1把锁,用多把锁是无效的

  • 互斥锁的优缺点
    优点:能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题
    缺点:需要消耗大量的CPU资源

  • 互斥锁的使用前提:多条线程抢夺同一块资源

原子和非原子属性

  • OC在定义属性时有nonatomic和atomic两种选择
    atomic:原子属性,为setter方法加锁(默认就是atomic)
    nonatomic:非原子属性,不会为setter方法加锁
  • nonatomic和atomic对比
    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
  • OS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
    尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理,减小移动客户端的压力

线程间通信

  • 什么叫做线程间通信
    在1个进程中,线程往往不是孤立存在的,多个线程之间需要经常进行通信

  • 线程间通信的体现
    1个线程传递数据给另1个线程
    在1个线程中执行完特定任务后,转到另1个线程继续执行任务

  • 线程间通信常用方法
  • -(void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
  • -(void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thread withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

转载于:https://www.cnblogs.com/kissshot13/p/5612561.html

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