1.什么是进程
进程是指系统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且受保护的内存空间内。
2.线程
1个进程要想执行任务,必须要有线程(每个进程至少要有一条线程),一个进程的所有任务都在线程中执行。
3.线程的串行
线程中任务是有顺序的,是串行的。如果要在一个线程中执行多个任务,那么只能一个一个的按照顺序执行这些任务,也就是说,在同一时间内,一个线程只能执行一个任务。
4.进程和线程的比较
1.线程是CPU调度的最小单位。
2.进程是CPU分配资源和调度的单位。
3.一个程序可以对应多个进程,一个进程可以有多个线程,但是至少一个线程
4.同一进程内的所有线程共享进程的资源。
5.什么是多线程
一个进程中可以开启多条线程,每条线程可以并行(同时)执行不同的任务。
6.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,多线程并发执行,其实是CPU快速的在多条线程之间调度(切换)。如果按照CPU调度线程的时间非常快,就造成了多线程并发执行的假象。
思考:如果线程非常多,会发生什么?
CPU会在n多线程之间调度,CPU会累死,消耗大量的CPU资源。
7.多线程的优缺点
1.优点:能适当的提高程序的执行效率,能适当提高资源利用率
2.缺点:创建线程是有开销的(iOS下主要成本包括,内核数据结构(大约1kb)、栈空间(子线程512kb,主线程1mb,))创建线程大约需要90毫秒的创建时间
如果开启大量的线程会降低程序的性能。
.线程越多,CPU在调度线程上的开销越大
.程序设计更加复杂,比如线程之间的通信,多线程的数据共享。
8.多线程在iOS开发中的应用
8.1什么是主线程
一个Ios程序运行后,默认会开启一条线程,成为主线程。
8.2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)
9.使用主线程注意的地方:
不要将耗时的操作放倒主线程中
耗时操作会卡住主线程,会严重影响UI的流畅度
如果将耗时操作放到主线程,由于子线程的串行执行,会卡住主线程
10.ios中多线程的实现方案
pthread,一套通用的多线程API,跨平台,可移植,使用难度大
nsthread:使用面向对象,简单易用,可直接操作线程对象(oc),程序员管理生命周期。
Gcd:c语言,旨在替代nsthread,充分利用设备多核。自动管理线程的生命周期。
Nsopreation: oc语言的,基于gcd,底层是gcd,比gcd多了一些简单实用的功能,使用更加面向对象
11.线程的状态
控制线程的状态
1.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
2.阻塞(暂停)线程
+(void)sleepuntiledate:(nsdate*)date
+(void)sleepfortimeinterval:(nstimeinterval)tim;
3.强制停止线程
+(void)exit;
注意:一旦线程停止(死亡)了,就不能再次开启任务。
12.多线程的安全隐患
1.资源共享
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的时候,容易引发数据错乱和数据安全的问题。
安全隐患解决:互斥锁
互斥锁的使用格式:
注意:锁定一份代码只用一把锁,用多把锁是无效的。
互斥锁的优缺点:
优点:能够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:多条线程抢夺同一资源。
线程同步:意思是多条线程在同一条线上执行(按顺序的执行任务)
13.原子和非原子属性的选择
nonatomic和atomic
atomic:原子属性,为setter方法加锁,默认是atomic
nonatomic:非原子属性,不会为setter方法加锁。
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开发建议:所有的属性声明为Nonatomic属性,尽量避免多线程抢夺同一资源,尽量将加锁,资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理,减少移动端的压力。
14.线程之间的通信
什么叫线程间通信:在一个进程中,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:
一个线程传递数据给另一个线程
在一个线程中执行完特定的任务后,转到另一个线程继续执行任务。
线程间通信常用的方法:
15.GCD
GCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案。GCD会自动利用更多的CPU内核。GCD会自动管理线程的生命周期(创建线程,调度任务,销毁线程)
15.1任务和队列
任务:执行什么操作
队列:用来存放任务的
使用步骤:定制任务---将任务添加到队列中
gcd会自动将队列中的任务取出,放倒对应的队列中
任务的取出遵循队列的FIFO原则,先进先出,后进后出
15.2执行任务
GCD中有两个用来执行任务的常用函数
1.用同步的方式执行任务
2.用异步的方式执行函数
同步和异步的区别:
同步:只能在当前线程中执行任务,不具备开启新的线程的能力
异步:可以在新的线程中执行任务,具备开启新线程的能力
15.3队列的类型
1.并发队列:可以让多个任务并发执行。并发功能只有在异步(dispatch_async)下才有效
2.串行队列:让任务一个接着一个的执行,一个任务执行完毕后,再执行下一个任务
两种,创建队列的方法
并发任务中创建的线程并不是有几个任务创建几个线程。要看系统
16.GCD中的并发队列
使用dispatch_queue_creat创建函数队列
16.主队列
17.同步和异步
同步和主队列:产生死锁
17.GCD实现线程间的通信
18.GCD的常用函数
1.延迟执行(三种方法)
2.一次性代码
一次性代码不能用在懒加载中。应用场景:主要用在单例模式中