iOS – 多线程 系列文章
iOS – 多线程(一):初识
iOS – 多线程(二):pthread、NSThread
iOS – 多线程(三):GCD
iOS – 多线程(四):NSOperation
iOS – 多线程(五):线程同步方案
1.线程和进程
1.1 线程的定义
- 线程是资源分配的最小单位,也是处理器调度的基本单位;
- 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;
- 进程要想执行任务,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者 UI 线程。
1.2 进程的定义
- 进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程里的资源;
- 进程是指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。
1.3 线程与进程的区别
- 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:进程是资源分配和拥有的单位,同一个进程内的线程共享进程里的资源,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,但是一个线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,消耗的资源大,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。但是线程不能独立执行,必须依存在应用程序中,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;
- 多进程,允许多个任务同时运行;多线程,允许单个任务分为不同的部分运行。
1.4 为什么要在主线程更新UI?
安全+效率:因为 UIKit 框架不是线程安全的框架,当在多个线程进行 UI 操作,有可能出现资源抢夺,导致问题。
2.多线程
2.1 多线程的意义
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;
- 可以解决程序阻塞的问题。
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 512 KB);
- 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,比如线程间的通信、多线程的数据共享。
2.2 多线程的执行原理
- (单核CPU)同一时间,CPU 只能处理一个线程,只有一个线程在执行;
- 多线程同时执行:是 CPU 在单位时间片里快速在多个线程之间切换;
- CPU 调度线程的时间足够快,就造成了多线程“同时”执行;
- 如果线程数非常多, CPU 会在 n 个线程之间切换,消耗大量的 CPU 资源;
- 每个线程被调度的次数会降低,线程的执行效率降低。
2.3 iOS中的多线程技术方案
技术方案 | 简介 | 语言 | 线程声明周期 | 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 | 经常使用 |
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 | 经常使用 |
3. 线程与RunLoop的关系
苹果官方文档:线程编程指南——RunLoop
从苹果官方文档可以看到,
RunLoop
的相关介绍写在线程编程指南中,可见
RunLoop
和线程的关系不一般。
-
RunLoop
对象和线程是一一对应关系
-
RunLoop
保存在一个全局的
Dictionary
里,线程作为
key
,
RunLoop
作为
value
-
RunLoop
创建时机:线程刚创建时并没有
RunLoop
对象,
RunLoop
会在第一次获取它时创建,获取方式已经在第一篇文章中讲到
-
RunLoop
销毁时机:
RunLoop
会在线程结束时销毁
- 主线程的
RunLoop
已经自动获取(创建),子线程默认没有开启
RunLoop
- 主线程的
RunLoop
对象是在
UIApplicationMain
中通过
[NSRunLoop currentRunLoop]
获取,一旦发现它不存在,就会创建
RunLoop
对象
相关链接:深入浅出 RunLoop(四):RunLoop 与线程
相关链接
Threading Programming Guide(苹果官方文档)
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