iOS | 面试知识整理 - 多 线 程 (六)

1.什么是多线程?

多线程是指实现多个线程并发执行的技术,进而提升整体处理性能。

同一时间,CPU 只能处理一条线程,多线程并发执行,其实是 CPU 快速的在多条线程之间调度(切换)如果 CPU 调度线程的时间足够快, 就造成了多线程并发执行的假象

主线程的栈区  空间大小为1M,非常非常宝贵

子线程的栈区  空间大小为512K内存空间

优势

充分发挥多核处理器的优势，将不同线程任务分配给不同的处理器，真正进入“并行计算”状态

弊端

新线程会消耗内存控件和cpu时间，线程太多会降低系统运行性能。

2.进程和线程区别?

进程：正在运行的程序，负责程序的内存分配，每一个进程都有自己独立的虚拟内存空间。（一个程序运行的动态过程）

线程：线程是进程中一个独立执行的路径（控制单元）一个进程至少包含一条线程，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。

进程和线程的比较

线程是 CPU 调用的最小单位

进程是 CPU 分配资源和调度的单位

一个程序可以对应多个进程,一个进程中可有多个线程,但至少要有一条线程,

同一个进程内的线程共享进程资源

3.线程间怎么通信?

线程间的通信体现: 一个线程传递数据给另一个线程,

在一个线程中执行完特定的任务后，转到另一个线程继续执行任务。

4.iOS的多线程方案有哪几种？

image.png

5. 什么是GCD?

GCD(Grand Central Dispatch), 又叫做大中央调度, 它对线程操作进行了封装,加入了很多新的特性,内部进行了效率优化,提供了简洁的C语言接口, 使用更加高效,也是苹果推荐的使用方式.

6.GCD 的队列类型?

GCD的队列可以分为2大类型

并发队列（Concurrent Dispatch Queue）

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

串行队列（Serial Dispatch Queue）

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）,按照FIFO顺序执行.

7.什么是同步和异步任务派发(synchronous和asynchronous)?

GCD多线程经常会使用dispatch_sync和dispatch_async函数向指定队列添加任务,分别是同步和异步

同步指阻塞当前线程,既要等待添加的耗时任务块Block完成后,函数才能返回,后面的代码才能继续执行

异步指将任务添加到队列后,函数立即返回,后面的代码不用等待添加的任务完成后即可执行,异步提交无法确定任务执行顺序

8.dispatch_after使用?

通过该函数可以让提交的任务在指定时间后开始执行,也就是延迟执行;

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(10*NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{NSLog(@"10秒后开始执行")    });

9.dispatch_group_t (组调度)的使用?

组调度可以实现等待一组操都作完成后执行后续任务.

dispatch_group_tgroup = dispatch_group_create();dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{//请求1});dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{//请求2});dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{//请求3});dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{//界面刷新NSLog(@"任务均完成，刷新界面");});

10.dispatch_semaphore (信号量)如何使用?

用于控制最大并发数

可以防止资源抢夺

与他相关的共有三个函数，分别是

dispatch_semaphore_create，// 创建最大并发数dispatch_semaphore_wait。// -1 开始执行 (0则等待)dispatch_semaphore_signal，// +1

11.什么是NSOperation?

NSOperation是基于GCD的上封装,将线程封装成要执行的操作,不需要管理线程的生命周期和同步,比GCD可控性更强

例如:

可以加入操作依赖控制执行顺序,设置操作队列最大并发数,取消操作等

12. NSOperation如何实现操作依赖?

通过任务间添加依赖，可以为任务设置执行的先后顺序。接下来通过一个案例来展示设置依赖的效果。

NSOperationQueue*queue=[[NSOperationQueuealloc] init];//创建操作NSBlockOperation*operation1=[NSBlockOperationblockOperationWithBlock:^(){NSLog(@"执行第1次操作，线程：%@",[NSThreadcurrentThread]);}];NSBlockOperation*operation2=[NSBlockOperationblockOperationWithBlock:^(){NSLog(@"执行第2次操作，线程：%@",[NSThreadcurrentThread]);}];NSBlockOperation*operation3=[NSBlockOperationblockOperationWithBlock:^(){NSLog(@"执行第3次操作，线程：%@",[NSThreadcurrentThread]);}];//添加依赖[operation1 addDependency:operation2];[operation2 addDependency:operation3];//将操作添加到队列中去[queue addOperation:operation1];[queue addOperation:operation2];[queue addOperation:operation3];

13.是否可以把比较耗时的操作放在 NSNotification中?

如果在异步线程发的通知，那么可以执行比较耗时的操作;

如果在主线程发的通知，那么就不可以执行比较耗时的操作

14.说几个你在工作中使用到的线程安全的例子?

UIKit(必须在主线程)

FMDBDataBaseQueue(串行队列)

等等..

15.dispatch_barrier_(a)sync使用?

一个dispatch barrier 允许在一个并发队列中创建一个同步点。当在并发队列中遇到一个barrier, 他会延迟执行barrier的block,等待所有在barrier之前提交的blocks执行结束。 这时，barrier block自己开始执行。 之后， 队列继续正常的执行操作。

16. dispatch_set_target_queue 使用?

dispatch_set_target_queue(dispatch_object_tobject,dispatch_queue_tqueue);

dispatch_set_target_queue 函数有两个作用：第一，变更队列的执行优先级；第二，目标队列可以成为原队列的执行阶层。

第一个参数是要执行变更的队列（不能指定主队列和全局队列）

第二个参数是目标队列（指定全局队列）

主线程是相对于什么而言的

17.在项目什么时候选择使用 GCD，什么时候选 择 NSOperation?

项目中使用 NSOperation 的优点是 NSOperation 是对线程的高度抽象，在项目中使 用它，会使项目的程序结构更好，子类化 NSOperation 的设计思路，是具有面向对 象的优点(复用、封装)，使得实现是多线程支持，而接口简单，建议在复杂项目中 使用。

项目中使用 GCD 的优点是 GCD 本身非常简单、易用，对于不复杂的多线程操 作，会节省代码量，而 Block 参数的使用，会是代码更为易读，建议在简单项目中 使用。

18.说一下 OperationQueue 和 GCD 的区别，以及各自的优势

GCD是纯C语⾔言的API，NSOperationQueue是基于GCD的OC版本封装

GCD只⽀支持FIFO的队列列，NSOperationQueue可以很⽅方便便地调整执⾏行行顺 序、设 置最⼤大并发数量量

NSOperationQueue可以在轻松在Operation间设置依赖关系，⽽而GCD 需要写很 多的代码才能实现

NSOperationQueue⽀支持KVO，可以监测operation是否正在执⾏行行 (isExecuted)、 是否结束(isFinished)，是否取消(isCanceld)

GCD的执⾏行行速度⽐比NSOperationQueue快 任务之间不不太互相依赖:GCD 任务之间 有依赖\或者要监听任务的执⾏行行情况:NSOperationQueue

19.GCD如何取消线程?

GCD目前有两种方式可以取消线程:

1.dispatch_block_cancel类似NSOperation一样，可以取消还未执行的线程。但是没办法做到取消一个正在执行的线程。

dispatch_queue_tqueue= dispatch_get_global_queue(0,0);dispatch_block_tblock1 = dispatch_block_create(0, ^{    NSLog(@"block1");});dispatch_block_tblock2 = dispatch_block_create(0, ^{    NSLog(@"block2");});dispatch_block_tblock3 = dispatch_block_create(0, ^{    NSLog(@"block3");});    dispatch_async(queue, block1);dispatch_async(queue, block2);dispatch_async(queue, block3);dispatch_block_cancel(block3);// 取消 block3

2.使用临时变量+return方式取消 正在执行的Block

__blockBOOLgcdFlag=NO;// 临时变量dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,0), ^{for(longi=0; i<1000; i++) {NSLog(@"正在执行第i次:%ld",i);        sleep(1);if(gcdFlag==YES) {// 判断并终止NSLog(@"终止");return;        }    };});dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(10*NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{NSLog(@"我要停止啦");                  gcdFlag =YES;              });

20.NSOperation取消线程方式?

1.通过 cancel 取消未执行的单个操作

NSOperationQueue*queue1 = [[NSOperationQueuealloc]init];NSBlockOperation*block1 = [NSBlockOperationblockOperationWithBlock:^{NSLog(@"block11");}];NSBlockOperation*block2 = [NSBlockOperationblockOperationWithBlock:^{NSLog(@"block22");}];NSBlockOperation*block3 = [NSBlockOperationblockOperationWithBlock:^{NSLog(@"block33");}];[block3 cancel];[queue1 addOperations:@[block1,block2,block3] waitUntilFinished:YES];

2.移除队列里面所有的操作，但正在执行的操作无法移除

[queue1 cancelAllOperations];

3.挂起队列，使队列任务不再执行，但正在执行的操作无法挂起

queue1.suspended =YES;

4.我们可以自定义NSOperation，实现取消正在执行的操作。其实就是拦截main方法。

main方法：

1、任何操作在执行时，首先会调用start方法，start方法会更新操作的状态（过滤操作,如过滤掉处于“取消”状态的操作）。

2、经start方法过滤后，只有正常可执行的操作，就会调用main方法。

3、重写操作的入口方法(main)，就可以在这个方法里面指定操作执行的任务。

4、main方法默认是在子线程异步执行的。

21. 什么是线程安全?

1块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源

比如多个线程访问同一个对象、同一个变量、同一个文件

当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题

22.线程安全的处理手段有哪些？

加锁

同步执行

23.如何理解GCD死锁?

所谓死锁.通常是指2个操作相互等待对方完成,造成死循环,于是2个操作都无法进行,就产生了死锁;

24.自旋锁和互斥锁的是什么?

自旋锁会忙等: 所谓忙等，即在访问被锁资源时，调用者线程不会休眠，而是不停循环在那里，直到被锁资源释放锁。

互斥锁会休眠: 所谓休眠，即在访问被锁资源时，调用者线程会休眠，此时cpu可以调度其他线程工作。直到被锁资源释放锁。此时会唤醒休眠线程。

25.OC你了解的锁有哪些？

os_unfair_lock  ios10 开始

OSSpanLock      ios10 废弃

dispatch_semaphore  建议使用,性能也比较好

dispatch_mutex

dispatch_queue  串行

NSLock  对 mutex 封装

@synchronized 性能最差

26：自旋和互斥什么情况下使用？

什么情况使用自旋锁比较划算？

预计线程等待锁的时间很短

加锁的代码（临界区）经常被调用，但竞争情况很少发生

CPU资源不紧张

多核处理器

什么情况使用互斥锁比较划算？

预计线程等待锁的时间较长

单核处理器

临界区有IO操作

临界区代码复杂或者循环量大

临界区竞争非常激烈

27.代码分析一,此函数耗时? 输出结果

dispatch_queue_tqueue = dispatch_queue_create("test",nil);dispatch_async(queue, ^{NSLog(@"1");    sleep(1);});dispatch_async(queue, ^{NSLog(@"2");    sleep(1);});dispatch_sync(queue, ^{NSLog(@"3");    sleep(1);});此函数耗时?:3秒此函数输出?:123

串行队列异步执行会开新线程,同步执行不会开线程,在一个串行队列了,则是按照顺序执行 耗时3秒 ,打印123;

并发: 任务以FIFO从序列中移除，然后并发运行，可以按照任何顺序完成。它会自动开启多个线程同时执行任务

串行:  任务以FIFO从序列中一个一个执行。一次只调度一个任务，队列中的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）而且只会开启一条线程

28.代码分析二,打印结果

dispatch_queue_tqueue = dispatch_get_global_queue(0,0);dispatch_async(queue, ^{NSLog(@"1");    [selfperformSelector:@selector(test) withObject:nilafterDelay:0];NSLog(@"3");});- (void)test{NSLog(@"2");}

打印 1,3

performSelector after 是基于 timer 定制器,定时器又是基于 runloop 实现的;任务2在子线程中,子线程默认 runloop 是不开启的,所以不执行2

29.请问下面代码的打印结果是什么？

- (void)test{NSLog(@"2");}- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent*)event{NSThread*thread = [[NSThreadalloc]initWithBlock:^{NSLog(@"1");    }];    [thread start];    [selfperformSelector:@selector(test) onThread:thread withObject:nilwaitUntilDone:YES];}

打印1

start 执行完,线程就销毁了.任务 test 没法执行了