小驴拉磨之iOS进阶-多线程（1）
2017-11-15 本文已影响17人
小驴拉磨
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基本概念
做一个表格方便理解相关的包含关系
| 进程 | 线程 | 多线程 | |
|---|---|---|---|
| 定义 | 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且受保护的内存空间内 | 1个进程要想执行任务，必须得有线程（每1个进程至少要有1条线程）,1个进程（程序）的所有任务都在线程中执行 | 1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。 |
| 例 | 我们同时打开迅雷、QQ、系统就会分别启动2个进程 | 酷狗播放音乐、使用迅雷下载电影，都需要在线程中执行 | 进程—>车间，线程—>车间工人 |
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线程的串行（C语言环境下）
1个线程中的任务的执行是串行的。如果要在一个线程中执行多个任务，那么只能一个一个地按顺序执行这些任务。也就是说，在同一时间内，1个线程只能执行1个任务，具体串行并行同步异步会在之后的文章中解释。。。
比如在1个线程中下载3个文件（文件A、文件B、文件C）如果是串行执行，因此，可以认为线程是进程中的 1条执行路径
多线程
多线程的原理
- 同一时间，CPU只能处理1条线程，只有1条线程在工作（执行）
- 多线程并发（同时）执行，其实是CPU快速地在多条线程之间调度（切换）
- 如果CPU调度线程的时间足够快，就造成了多线程并发执行的假象
多线程优缺点
多线程优点
- 能适当提高程序的执行效率
- 能适当提高资源利用率（CPU、内存利用率），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
- 将耗时、轮询或者并发需求高等任务分配到其他线程执行，并由主线程负责统一更新界面会使得应用程序更加流畅，用户体验更好
多线程缺点
- 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1M、也可以使用-setStackSize:设置，但必须是4K的倍数，而且最小是16K）,创建线程大约需要90ms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就越大
- 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
多线程使用注意
- 共享资源的“争夺”
- 多线程是为了同步完成多项任务，不是为了提高运行效率，而是为了通过提高资源使用效率来提高系统的整体性能
- 线程使用不是无节制的
- iOS中的主线程的堆栈大小是1M
- 从第二个线程开始都是512KB
- 这些数值不能通过编译器开关或线程API函数更改
- 只有主线程有直接修改UI的能力
iOS程序乱使用多线程出现的状况
在iOS手机端表现：手机发烫、电池消耗迅速
多线程在iOS开发中的应用
做一个表格方便理解，一目了然
| 主线程 | 子线程 | |
|---|---|---|
| 概念 | 1个iOS程序运行后，默认会开启一条线程，称为“主线程”或“UI线程” | 由我们手动创建或者开启的线程 |
| 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） | 处理耗时、轮询或者并发需求高等的任务 |
| 使用注意 | 1、别将比较耗时的操作放在主线程中。2、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 | 尽可能不要刷新UI，可能会崩溃 |
线程的创建
| 技术方案 | 简介 | 语言 | 线程生命周期 | 使用频率 |
|---|---|---|---|---|
| pthread | 1. 一套通用的多线程API 2. 适用于Unix\linux\Windows等系统。3. 跨平台\可移植。4. 适用难度大 | C | 程序员管理 | 几乎不用 |
| NSThread | 1. 适用更加面相对象。2. 简单易用，可直接操作线程对象。 | OC | 程序员管理 | 偶尔使用 |
| GCD | 1. 旨在替代NSThread等线程技术。2. 充分利用设备的多核。 | C | 自动管理 | 经常使用 |
| NSOperation | 1. 基于GCD（底层是GCD）。2. 比GCD多了一些更简单使用的功能。2. 使用更加面向对象。 | OC | 自动管理 | 经常使用 |
苹果推荐是用GCD 和 NSOperation
注意：
[NSThread currentThread]跟踪任务所在线程，适用于NSThread、NSOperation、GCD
使用NSThread的线程，不会自动添加autoreleasepool
线程中的自动释放池：
@autoreleasepool{}自动释放池。主线程中是有自动释放池，使用NSThread 和 NSObject 不会有。如果在后台线程中创建了autoreleasepool的对象，需要使用自动释放池，否则会出现内存泄漏。当自动释放池销毁时，对池中的所有对象发送release消息，清空自动释放池。当所有的autorelease对象，在出了作用域后，会自动添加到最近一次创建的自动释放池中。
后续详细介绍这四种方式
