面试技巧攻克-多线程和网络编程

一、iOS中多线程编程

1、自旋锁和互斥锁的区别?

先解释一下锁是因为什么产生的?在多核处理下,共享资源(临界区)在同一时刻容易被多个线程或者进程同时访问,为了解决临界区的互斥访问,即在某一时刻只能被一个线程或者进程访问,锁的概念应运而生。

自旋锁和互斥锁,都是为了解决多线程下临界区互斥访问的问题。保证一个时刻只有一个线程能访问临界区。临界区指的是,一段能够公共访问的代码。

互斥锁是一种sleep-waiting锁,对于临界区的访问,是先加锁,如果临界区已经被其他线程加锁,则该线程进入休眠状态,直到互斥锁被释放后唤醒。在执行完临界区代码后,需要释放互斥量进行解锁。
特点:互斥锁的线程调度开销较大,引起线程上下文切换,信号量发送,CPU抢占,一般用于不经常切换线程的执行耗时操作的任务。

自旋锁是一种busy-waiting锁,对于临界区的访问,线程不会进入休眠装填,而是进入循环,不停尝试获取锁,会一直处于忙等状态,知道其他线程释放了锁。
特点:避免了线程切换的开销,一般用于执行时间比较短的任务,或者需要频繁访问临界区的任务,效率很高。(例如引用计数的操作)

2、iOS中线程间如何进行通信?

线程间通信只有三种方式:
(1)performSelector 选择器方式
(2)NSMachPort/CFMachPort(基于port)方式
(3)GCD方式

performSelector方式

@interface NSObject (NSThreadPerformAdditions)

- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait modes:(nullable NSArray<NSString *> *)array;
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
    // equivalent to the first method with kCFRunLoopCommonModes

- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait modes:(nullable NSArray<NSString *> *)array API_AVAILABLE(macos(10.5), ios(2.0), watchos(2.0), tvos(9.0));
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait API_AVAILABLE(macos(10.5), ios(2.0), watchos(2.0), tvos(9.0));
    // equivalent to the first method with kCFRunLoopCommonModes
- (void)performSelectorInBackground:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)arg API_AVAILABLE(macos(10.5), ios(2.0), watchos(2.0), tvos(9.0));

@end

NSMachPort/CFMachPort方式
看一下这篇文章基本就可以明白了

https://www.jianshu.com/p/26acb4819fd2

GCD方式

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
       //主线程执行代码
        
    });

3、项目中使用过多线程技术么?iOS中有哪些可以实现多线程?

实现多线程的常用方式有3中:
(1)NSThread
(2)GCD
(3)NSOpreation

还有一种是基于POSIX的封装,pthread,C语言开发,很少使用。
在介绍 Cocoa 并发编程之前,我们先理清会提到的几个术语:

线程:就是我们通常提到的线程,在进程中可以用线程去执行一些主进程之外的代码。OS X 中线程的实现基于 POSIX 的 pthread API。
进程:也是我们通常意义上提到的进程,一个正在执行中的程序实体,可以产生多个线程
任务:一个抽象的概念,用于表示一系列需要完成的工作
Cocoa 中封装了 NSThread, NSOperation, GCD 三种多线程编程方式,他们各有所长。

  • NSThread
    NSThread 是一个控制线程执行的对象,通过它我们可以方便的得到一个线程并控制它。NSThread 的线程之间的并发控制,是需要我们自己来控制的,可以通过 NSCondition 实现。它的缺点是需要自己维护线程的生命周期和线程的同步和互斥等,优点是轻量,灵活。

  • NSOperation
    NSOperation 是一个抽象类,它封装了线程的细节实现,不需要自己管理线程的生命周期和线程的同步和互斥等。只是需要关注自己的业务逻辑处理,需要和 NSOperationQueue 一起使用。使用 NSOperation 时,你可以很方便的设置线程之间的依赖关系。这在略微复杂的业务需求中尤为重要。

  • GCD
    GCD(Grand Central Dispatch) 是 Apple 开发的一个多核编程的解决方法。在 iOS4.0 开始之后才能使用。GCD 是一个可以替代 NSThread 的很高效和强大的技术。当实现简单的需求时,GCD 是一个不错的选择。

4、GCD和NSOpreation有什么区别?什么时候用GCD?什么时候用NSOpreation?

NSOperation是对GCD的面向对象的分装,底层实现是一样。
GCD的使用更为轻量,简单,不需要复杂代码就能实现线程创建和调度,试用简单的场景,通常将耗时任务放入到子线程中执行,任务间不具备顺序关系和依赖关系,而且一旦任务执行,不能终止,只能等待任务结束。
NSOperation通常配合NSOpreationQueue一起使用,通过面向对象的方式操作线程,不同于GCD的FIFO队列,NSOpreationQueue不支持FIFO,而是通过设置线程之间的优先级和依赖关系来执行对应任务,并且能够设置最大并发数。还可以通过cancel取消还没有执行的线程。还可以通过KVO来监听NSOPreation的状态,来控制执行的任务。
更适合较为复杂的业务逻辑,根据业务之间的关系,实现线程间的依赖。

5、多线程安全问题的几种解决方案?

多线程可能会在同一时间访问共享资源(临界区),导致数据错误或者数据不安全,为了避免这种资源争夺而导致的安全问题,主要使用锁来解决。同一时间只允许一个线程访问临界区。
(1)@synchronized关键字
(2)NSLock(NSRecusiveLock,NSConditinLock)有机会详细理解一下。
(3)GCD信号量(有机会详细理解一下)

二、iOS网络编程

1、如何使用NSURLSession发送网络请求?

网络相关的看这篇文章就够了,讲的很明白。

https://objccn.io/issue-5-4/

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