多线程的深入浅出（一）

2019-04-15 本文已影响4人 CoderSpr1ngHall

随着现在市场上面的APP日渐趋向成熟，一个合格的iOS程序员已经不再是先前那个只关注与UI绘制和展示的萌新，而是越来越多的去关注APP的性能。那么多线程势必是大家需要深入了解的。那么我们今天就从线程开始把玩一下多线程，同时也是对多线程进行一个总结。

线程的定义

线城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UI线程

进程的定义

进程是指在系统中正在运行的一个应用程序
每个进程之间是相互独立的，每个进程均运行在其专用的且受保护的内存中

那么，我们举个例子让大家有个更加形象的理解。进程实际上就跟我们任务管理器里面的一个个选项一样，每个选项其实就是一个进程。他们运行在一个独立的受保护的内存中（iOS实际上就是一个单进程，这一点跟安卓有一些不一样，安卓是多进程的）。一个进程里面是可以有多个线程来执行相应的任务的。

进程与线程的关系

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：同一进程内的线程共享本进程的资源，如内存、I/O，CPU等，但是进程之间的资源是独立的。
一个进程崩溃够，在保护模式下不会对其他的进程产生影响，但是一个线程崩溃整个线程都死掉。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。

多线程的意义

1、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之后，线程会自动销毁

2、缺点

开启线程需要占用一定的内存空间（默认情况下，每个线程都占512KB）
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

多线程的技术方案

方案	简介	语言	线程生命周期	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、可以移植，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

多线程的生命周期

多线程的生命周期.png

从上面这张图可以看出，多线程的生命周期是这样的：

1、新建一个线程之后标记线程为Runnable就绪状态
2、有CPU去调度线程，当前线程执行完了之后会调度其他的线程去执行其他任务，任务在执行完毕或强制退出之后会死掉
3、当调用sleep、等待同步锁等方法会使线程从线程池中移出，造成Blocked阻塞
4、sleep到时之后又会回到Runnable状态，回到线程池继续调用

线程饱和

饱和原理：

当线程池的大小大于核心线程池的大小时，那么线程池会判断工作队列是不是已经满了，如果没有满，那么它会讲任务提交到工作队列中去，然后创建新的线程去执行任务。反之，如果满了，线程池会判断线程是否都在工作，如果有没有在工作的线程，那么就交给那个线程去执行任务，如果说到这里还是没有线程能执行任务，就会交给饱和策略，此时线程就处于饱和状态。
那么什么是饱和策略？顾名思义就是当前线程池已经饱和了，已经不能去处理多余的线程任务了，就会有一系列的策略去管理。