iOS多线程01

进程

• 进程是指在系统中正在运行的一个应用程序

线程

• 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个线程中任务的执行是串行的(执行完上一个才能执行下一个)

多线程

• 1个进程中可以开启多条线程，多条线程可以并行（同时）执行不同的任务
• 线程可以并行, 但是每个线程中的任务还是串行

多线程原理

• 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）

多线程优缺点

• 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）
• 缺点
  • 线程越多，CPU在调度线程上的开销就越大
  • 如果开启大量的线程，会降低程序的性能
  • 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

• 类型: C语言中类型的结尾通常 _t/Ref，而且不需要使用 *

• /*参数:1. 线程代号的地址2. 线程的属性3. 调用函数的指针  - void *(*)(void *)  - 返回值 (函数指针)(参数)  - void * 和 OC 中的 id 是等价的4. 传递给该函数的参数返回值:如果是0，表示正确如果是非0，表示错误码*/NSString *str = @"jx";pthread_t thid;int res = pthread_create(&thid, NULL, &demo, (__bridge void *)(str));if (res == 0) {  NSLog(@"OK");} else {  NSLog(@"error %d", res);}

NSThread

• 一个NSThread对象就代表一条线程

创建线程的几种方式

    启动线程    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];[thread 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    阻塞（暂停）线程    + (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;    + (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;    // 进入阻塞状态    强制停止线程    + (void)exit;    // 进入死亡状态注意：一旦线程停止（死亡）了，就不能再次开启任务   如图：

多线程的安全隐患

• 被锁定的代码同一时刻只能有一个线程执行

• @synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码  }

互斥锁的优缺点 优点：能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

互斥锁注意点

• 锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的
• 锁定范围越大, 性能越差

原子和非原子属性

• 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

自旋锁 & 互斥锁

• 共同点 都能够保证同一时间，只有一条线程执行锁定范围的代码
• 不同点
  • 互斥锁：如果发现有其他线程正在执行锁定的代码，线程会进入"休眠"状态，等待其他线程执行完毕，打开锁之后，线程会被"唤醒"
  • 自旋锁：如果发现有其他线程正在执行锁定的代码，线程会"一直等待"锁定代码执行完成！ 自旋锁更适合执行非常短的代码！

• • 子线程做耗时操作, 主线程更新数据

GCD中有2个核心概念

• 任务：执行什么操作
• 队列：用来存放任务

执行任务

• 同步方法: dispatch_sync
• 异步方法: dispatch_async
• 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

队列

• 并发队列
  • 可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多个线程同时执行任务）
  • 并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效

  • GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，可以无需手动创建            使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列            dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(            dispatch_queue_priority_t priority, //                    队列的优先级            unsigned long flags); // 此参数暂时无用，用0即可            获得全局并发队列            dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);            全局并发队列的优先级            #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高            #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认（中）            #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低            #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台

     

• 串行队列    * 让任务一个接着一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）

•         GCD中获得串行有2种途径        使用dispatch_queue_create函数创建串行队列        // 创建串行队列（队列类型传递NULL或者DISPATCH_QUEUE_SERIAL）        dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", NULL);        使用主队列（跟主线程相关联的队列）        主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列        放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行        使用dispatch_get_main_queue()获得主队列        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

• 注意点

  同步和异步主要影响：能不能开启新的线程
  • 同步：只是在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
  • 异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
  并发和串行主要影响：任务的执行方式
  • 并发：允许多个任务并发（同时）执行
  • 串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务

• 各种任务队列搭配

  • 同步 + 串行 *
  • 同步 + 并发 *
  • 异步 + 串行 *
  • 异步 + 并发 *
  • 异步 + 主队列 *
  • 同步 + 主队列 *
  • 

• GCD线程间通信

• dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    // 执行耗时的异步操作...      dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{        // 回到主线程，执行UI刷新操作        });});

• GCD其它用法
• 延时执行

• dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{    // 2秒后执行这里的代码...});

   

• 一次性代码

  • 使用dispatch_once函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次

• static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ // 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的) });

   

• 快速迭代

• dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index){    // 执行10次代码，index顺序不确定});

• barrier
  • 在前面的任务执行结束后它才执行，而且它后面的任务等它执行完成之后才会执行
  • 不能是全局的并发队列
  • 所有的任务都必须在一个队列中

  • dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

• 队列组

• dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    // 执行1个耗时的异步操作});dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    // 执行1个耗时的异步操作});dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{    // 等前面的异步操作都执行完毕后，回到主线程...});

• iOS中多线程的实现方案

  • 如图：

• 单例模式

  • 单例模式的作用

    - 可以保证在程序运行过程，一个类只有一个实例，而且该实例易于供外界访问，从而方便地控制了实例个数，并节约系统资源

  • 单例模式的使用场合

    • 在整个应用程序中，共享一份资源（这份资源只需要创建初始化1次）

  • ARC中，单例模式的实现

  • 在.m中保留一个全局的static的实例        static id _instance;        重写allocWithZone:方法，在这里创建唯一的实例（注意线程安全）        + (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone        {            static dispatch_once_t onceToken;            dispatch_once(&onceToken,^{            _instance = [super allocWithZone:zone];            });             return _instance;        }        提供1个类方法让外界访问唯一的实例        + (instancetype)sharedInstance        {            static dispatch_once_t onceToken;            dispatch_once(&onceToken, ^{            _instance = [[self alloc] init];             });            return _instance;        }        实现copyWithZone:方法        - (id)copyWithZone:(struct _NSZone *)zone        {            return _instance;        }        注意点            // 注意点: 单例是不可以继承的, 如果继承引发问题            // 如果先创建父类, 那么永远都是父类            // 如果先创建子类, 那么永远都是子类