iOS中多线程的概念

 

进程

正在进行中的程序被称为进程，负责程序运行的内存分配

每一个进程都有自己独立的虚拟内存空间

 

线程

线程是进程中一个独立的执行路径(控制单元)

一个进程中至少包含一条线程，即主线程

可以将耗时的执行路径(如：网络请求)放在其他线程中执行

创建线程的目的就是为了开启一条新的执行路径，运行指定的代码，与主线程中的代码实现同时运行

执行路径，线程，负责程序中代码的实际运行

一个进程，至少有一个线程(主线程)

新建一条执行路径

512K

不能杀掉一个线程！但是可以暂停、休眠

说明：每个应用程序由操作系统分配的短暂的时间片(Timeslice)轮流使用CPU，由于CPU对每个时间片的处理速度非常快，因此，用户看来好像这些任务在同时执行的

并发：指两个或多个任务在同一时间间隔内发生，但是，在任意一个时刻点上，CPU只会处理一个任务

优势

(1)充分发挥多核处理器优势，将不同线程任务分配给不同的处理器，真正进入“并行运算”状态

(2)将耗时的任务分配到其他线程执行，由主线程负责统一更新界面会使应用程序更加流畅，用户体验更好

(3)当硬件处理器的数量增加，程序会运行更快，而程序无需做任何调整

弊端

新建线程会消耗内存空间和CPU时间，线程太多会降低系统的运行性能

误区

多线程技术是为了并发执行多项任务，不会提高单个算法本身的执行效率

 

NSThread

(1)使用NSThread对象建立一个线程非常方便

(2)但是！要使用NSThread管理多个线程非常困难，不推荐使用

(3)技巧！使用[NSThreadcurrentThread]跟踪任务所在线程，适用于这三种技术

NSOperation/NSOperationQueue

(1)是使用GCD实现的一套Objective-C的API

(2)是面向对象的线程技术

(3)提供了一些在GCD中不容易实现的特性，如：限制最大并发数量、操作之间的依赖关系

GCD—— Grand Central Dispatch

(1)是基于C语言的底层API

(2)用Block定义任务，使用起来非常灵活便捷

(3)提供了更多的控制能力以及操作队列中所不能使用的底层函数

 

提示：iOS的开发者，需要了解三种多线程技术的基本使用，因为在实际开发中会根据实际情况选择不同的多线程技术

nGCD的基本思想是就将操作s放在队列s中去执行

(1)操作使用Blocks定义

(2)队列负责调度任务执行所在的线程以及具体的执行时间

(3)队列的特点是先进先出(FIFO)的，新添加至对列的操作都会排在队尾

 

提示

GCD的函数都是以dispatch(分派、调度)开头的

队列

dispatch_queue_t

串行队列，队列中的任务只会顺序执行

并行队列，队列中的任务通常会并发执行

操作

dispatch_async异步操作，会并发执行，无法确定任务的执行顺序

dispatch_sync同步操作，会依次顺序执行，能够决定任务的执行顺序

串行队列
 

dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("cn.itcast.demoqueue",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

dispatch_sync(q, ^{

    NSLog(@"串行同步 %@", [NSThread currentThread]);

});

dispatch_async(q, ^{

    NSLog(@"串行异步 %@", [NSThread currentThread]);

});

并行队列
 

dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("cn.itcast.demoqueue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

dispatch_sync(q, ^{

    NSLog(@"并行同步 %@", [NSThread currentThread]);

});

dispatch_async(q, ^{

    NSLog(@"并行异步 %@", [NSThread currentThread]);

});

 

 

 

全局队列
 

dispatch_queue_t q = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

dispatch_async(q, ^{

    NSLog(@"全局异步 %@ %d", [NSThread currentThread], i);

});

dispatch_sync(q, ^{

    NSLog(@"全局同步 %@ %d", [NSThread currentThread], i);

});

主队列
 

dispatch_queue_t q = dispatch_get_main_queue();

dispatch_async(q, ^{

    NSLog(@"主队列异步 %@", [NSThread currentThread]);

});

dispatch_sync(q, ^{

   NSLog(@"主队列同步%@", [NSThreadcurrentThread]);

});

 

不同队列中嵌套dispatch_sync的结果
 

// 全局队列，都在主线程上执行，不会死锁

dispatch_queue_t q = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);

// 并行队列，都在主线程上执行，不会死锁

dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("cn.itcast.gcddemo",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

// 串行队列，会死锁，但是会执行嵌套同步操作之前的代码

dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("cn.itcast.gcddemo",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

// 直接死锁

dispatch_queue_t q = dispatch_get_main_queue();

dispatch_sync(q,^{

   NSLog(@"同步任务%@",[NSThreadcurrentThread]);

   dispatch_sync(q,^{

        NSLog(@"同步任务%@",[NSThreadcurrentThread]);

   });

});

NSOperation &NSOperationQueue
 

简介

(1)NSOperationQueue(操作队列)是由GCD提供的队列模型的Cocoa抽象，是一套Objective-C的API

(2)GCD提供了更加底层的控制，而操作队列则在GCD之上实现了一些方便的功能，这些功能对于开发者而言通常是最好最安全的选择

队列及操作

NSOperationQueue有两种不同类型的队列：主队列和自定义队列

主队列运行在主线程上

自定义队列在后台执行

队列处理的任务是NSOperation的子类

(1)NSInvocationOperation

(2)NSBlockOperation

基本使用步骤

(1)定义操作队列

(2)定义操作

(3)将操作添加到队列

 

提示：一旦将操作添加到队列，操作就会立即被调度执行

定义队列

self.myQueue = [[NSOperationQueue alloc] init];

操作调用的方法

-(void)operationAction:(id)obj

{

    NSLog(@"%@ - obj : %@", [NSThread currentThread], obj);

}

定义操作并添加到队列

NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(operationAction:) object:@(i)];

[self.myQueue addOperation:op];

 

²小结：需要准备一个被调度的方法，并且能够接收一个参数

定义操作并添加到队列

NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

    [self operationAction:@"Block Operation"];

}];

将操作添加到队列

[self.myQueue addOperation:op];

小结：NSBlockOperation比NSInvocationOperation更加灵活

 

NSObject的多线程方法
 

开启后台执行任务的方法

- (void)performSelectorInBackground:(SEL)aSelector withObject:(id)arg

在后台线程中通知主线程执行任务的方法

- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait

获取线程信息

[NSThread currentThread]

线程休眠

[NSThread sleepForTimeInterval:2.0f];

 

特点

使用简单，量级轻

不能控制线程的数量以及执行顺序

NSObject的多线程方法使用的是NSThread的多线程技术

而NSThread的多线程技术不会自动使用@autoreleasepool

 

在使用NSObject或NSThread的多线程技术时，如果涉及到对象分配，需要手动添加@autoreleasepool

iOS开发中的内存管理

(1)在iOS开发中，并没有JAVA或C#中的垃圾回收机制

(2)使用ARC开发，只是在编译时，编译器会根据代码结构自动添加了retain、release和autorelease

 

自动释放池的工作原理

(1)标记为autorelease的对象在出了作用域范围后，会被添加到最近一次创建的自动释放池中

(2)当自动释放池被销毁或耗尽时，会向自动释放池中的所有对象发送release消息

(3)每个线程都需要有@autoreleasepool，否则可能会出现内存泄漏，但是使用NSThread多线程技术，并不会为后台线程创建自动释放池

 

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