iOS多线程学习

基本概念

线程
1.线程是进程的基本执行单元,进程的所有任务都在线程中执行。
2.进程要想执行任务,必须要在线程中执行,进程至少要有一条线程。
3.程序启动默认会开启一条线程,这条被称为主线程或者UI线程。
进程
1.进程是指在系统中正在运行的一个应用程序。
2.每个进程之间是独立的,每个进程运行在专用的且受保护的内存空间内。
3.通过活动监视器可以查看Mac系统中开启的进程。
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问,而进程之问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。

注:

1.iOS应用是单进程,app进程跟系统进程配合工作(WKWebView是多进程组件跟App不是同一进程),安卓应用可以多进程。

by干货:探秘WKWebView

2.线程局部存储(Thread Local Storage, TLS)。线程局部存储是某些操作系统为线程单独提供的私有空间,但通常只具有很有限的容量。

by《程序员的自我修养》

队列与线程的关系
1. 开不开线程,取决于执行任务的函数,同步不开,异步开。

2. 开几条线程,取决于队列,串行开一条,并发开多条(异步)

3. 主队列:专门用来在主线程上调度任务的"队列",主队列不能在其他线程中调度任务!

4. 如果主线程上当前正在有执行的任务,主队列暂时不会调度任务的执行!主队列同步任务,会造成死锁。原因是循环等待

5. 同步任务可以队列调度多个异步任务前,指定一个同步任务,让所有的异步任务,等待同步任务执行完成,这是依赖关系。

6. 全局队列:并发,能够调度多个线程,执行效率高,但是相对费电。 串行队列效率较低,省电省流量,或者是任务之间需要依赖也可以使用串行队列。

7. 也可以通过判断当前用户的网络环境来决定开的线程数。WIFI下6条,3G/4G下2~3条。

多线程原理

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苹果多线程官方文档参考

线程的状态和生命周期
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New:就是刚通过创建出来的线程;

Runnable:就是调用的线程的start方法后,这时候线程处于等待CPU分配资源阶段,谁先抢的CPU资源,谁开始执行;

Running:当就绪的线程被调度并获得CPU资源时,便进入运行状态,run方法定义了线程的操作和功能;

Blocked:在运行状态的时候,可能因为某些原因导致运行状态的线程变成了阻塞状态,比如sleep、等待同步锁,线程就从可调度线程池移出,处于了阻塞状态,这个时候sleep到时、获取同步锁,此时会重新添加到可调度线程池。唤醒的线程不会立刻执行run方法,它们要再次等待CPU分配资源进入运行状态;

Dead:如果线程正常执行完毕后或线程被提前强制性的终止或出现异常导致结束,那么线程就要被销毁,释放资源。

线程池
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1.当有任务进来时,线程池先判断如果正在运行的线程数量小于核心线程数,那么马上创建核心线程运行这个任务;

2.如果正在运行的线程数量大于或等于核心线程数,那么将这个任务放入队列;

3.如果这时候队列满了,而且正在运行的线程数量小于最大线程数,那么还是要创建非核心线程立刻运行这个任务;

4.如果队列满了,而且正在运行的线程数量大于或等于最大线程数,那么线程池饱和策略将进行处理。

饱和策略
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多线程任务执行速度的影响因素
1.cpu调度情况
2.任务的复杂度
3.任务优先级
4.线程的状态
优先级反转(I/O vc cpu 优先级提升)
1.I/O密集型 频繁等待
2.cpu密集型 很少等待
3.饿死
4.调度
影响优先级因素
1.用户指定
2.等待的频繁度
3.不执行
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,为什么说是核⼼的,是因为runloop是可以嵌套的,但是核⼼的只能有⼀个,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在第一次获取时被创建,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
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