iOS 多线程开发小结

多线程概念

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

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、弊端以及误区

优势

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

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

iOS的三种多线程技术

NSThread

使用NSThread对象建立一个线程非常方便

但是！要使用NSThread管理多个线程非常困难，不推荐使用

技巧！使用[NSThread currentThread]跟踪任务所在线程，适用于这三种技术

NSOperation/NSOperationQueue

是使用GCD实现的一套Objective-C的API

是面向对象的线程技术

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

是基于C语言的底层API

用Block定义任务，使用起来非常灵活便捷

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

GCD基本思想

GCD的基本思想是就将操作s放在队列s中去执行

操作使用Blocks定义

队列负责调度任务执行所在的线程以及具体的执行时间

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 %@”, [NSThread currentThread]);

});

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 %@”, [NSThread currentThread]);

dispatch_sync(q, ^{

NSLog(@”同步任务 %@”, [NSThread currentThread]);

});

});

dispatch_sync的应用场景

阻塞并行队列的执行，要求某一操作执行后再进行后续操作，如用户登录

确保块代码之外的局部变量确实被修改

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

__block BOOL logon = NO;

dispatch_sync(q, ^{

NSLog(@”模拟耗时操作 %@”, [NSThread currentThread]);

[NSThread sleepForTimeInterval:2.0f];

NSLog(@”模拟耗时完成 %@”, [NSThread currentThread]);

logon = YES;

});

dispatch_async(q, ^{

NSLog(@”登录完成的处理 %@”, [NSThread currentThread]);

});

未完待续！