iOS底层探索 之 多线程原理

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线程和进程的定义
  • 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,就必须得有线程,进程至少得有一条线程 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的且保护的内存空间内 通过“活动监视器”可以查看mac系统中所开启的进程

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。 1: 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。 2: 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 3: 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。 4: 线程是处理器调度的基本单位,但是进程不是。 5: 线程没有地址空间,线程包含在进程地址空间中

多线程的意义
优点

1、能适当提高程序的执行效率 2、能适当提高资源的利用率(CPU,内存) 3、线程上的任务执行完成后,线程会自动销毁

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、多线程的数据分享

时间片

CPU在多个任务之间进行快速的切换,这个时间间隔就是时间片 (单核CPU)同一时间,CPU只能处理1个线程,也就是同一时间只有1个线程在执行

多线程同时执行:

1、是CPU快速的在多个线程之间切换 2、CPU调度线程的时间足够快,就造成了多线程的“同时”执行的效果

应用-如果线程数非常多

1、CPU会在N个线程之间切换,消耗大量的CPU资源 2、每个线程被调度的次数会降低,线程的执行效率低

互斥锁

1、保证锁内的代码,同一时间,只有一条线程能够执行 2、互斥锁的锁定范围,应该尽量小,锁定范围越大,效率越差

互斥锁参数

1、能够加锁的任意NSObject对象 注意:锁对象一定要保证所有的线程都能够访问 如果代码中只有一个地方需要加锁,大多都使用self,这样可以避免单独在创建一个锁对象

nonatomic 非原子属性

atomic 原子属性(线程安全),针对多线程设计,默认值 保证同一时间只有一个线程能都写入(但是同一个时间多线程都可以取值) atomic 本身就有一把锁(自动锁) 单写多读:单个线程写入,多个线程可以读取 atomi: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

在iOS开发的过程中 建议所有属性都声明为nonatomic 尽量避免多线程抢夺同一块资源 尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理,减小移动端的压力

线程和Runloop的关系

1、runloop与线程是一一对应的,一个runloop对应一个核心的线程,核心是因为runloop是可以嵌套的,但核心只有一个,他们的关系保存在一个全局的字典里

2、runloop是来管理线程的,当线程的runloop被开启后,线程会在执行完任务后进入休眠状态,有了任务就会被唤醒去执行任务

3、runloop在第一次获取被创建,在线程结束时被销毁

4、对于主线程来说,runloop在程序一启动就默认创建好了 5、对于子线程来说,runloop是懒加载的,只有当我们使用的时候才会去创建,所以在子线程用定时器要注意:确保子线程的runloop被创建,不然定时器不会回调