iOS中多线程的实现

方案 简介 语言 线程生命周期 使用频率
pthread
  • 一套通用的多线程API
  • 适用于 Unix / Linux / Windows 等系统
  • 跨平台\可移植
  • 使用难度大
C 程序员管理 几乎不用
NSThread
  • 使用更加面向对象
  • 简单易用,可直接操作线程对象
OC 程序员管理 偶尔使用
GCD
  • 旨在替代NSThread等线程技术
  • 充分利用设备的多核
C 自动管理 经常使用
NSOperation
  • 基于GCD(底层是GCD)
  • 比GCD多了一些更简单实用的功能
  • 使用更加面向对象
OC 自动管理 经常使用

runloop和线程

    Run Loop就是一个处理事件源的循环,你可以控制这个Run Loop运行多久,如果当前没有事件发生,Run Loop会让这个线程进入睡眠状态(避免再浪费CPU时间),如果有事件发生,Run Loop就处理这个事件。如果子线程进入一个循环需要不断处理一些事件,那么设置一个Run Loop是最好的处理方式,如果需要Timer,那么Run Loop就是必须的 。实际上,run loop和线程是紧密相连的,可以这样说run loop是为了线程而生,没有线程,它就没有存在的必要。Run loops是线程的基础架构部分, Cocoa 和 CoreFundation 都提供了 run loop 对象方便配置和管理线程的 run loop (以下都以 Cocoa 为例)。每个线程,包括程序的主线程( main thread )都有与之相应的 run loop 对象。runloop 和线程的关系:主线程的run loop默认是启动的。iOS的应用程序里面,程序启动后会有一个如下的main()函数:

int main(int argc, char * argv[]) {

    @autoreleasepool {

       return UIApplicationMain(argc, argv, nil, NSStringFromClass([AppDelegate class]));

      }

}

重点是UIApplicationMain()函数,这个方法会为main thread设置一个NSRunLoop对象,这就解释了:为什么我们的应用可以在无人操作的时候休息,需要让它干活的时候又能立马响应。对其它线程来说,run loop默认是没有启动的,如果你需要更多的线程交互则可以手动配置和启动,如果线程只是去执行一个长时间的已确定的任务则不需要。在任何一个 Cocoa 程序的线程中,都可以通过以下代码来获取到当前线程的 run loop 。NSRunLoop *runloop = [NSRunLoop currentRunLoop];

每个线程(NSThread)对象中内部都有一个run loop(NSRunLoop)对象用来循环处理输入事件,处理的事件包括两类,一是来自Input sources的异步事件,一是来自Timer sources的同步事件;

run Loop在处理输入事件时会产生通知,可以通过Core Foundation向线程中添加run-loop observers来监听特定事件,以在监听的事件发生时做附加的处理工作。 主线程的Run Loop会在App运行时自动运行,子线程中需要手动运行。

补充:

开发中遇到的需要使用Run Loop的情况有:

需要使用Port或者自定义Input Source与其他线程进行通讯。子线程中使用了定时器 使用任何performSelector*****到子线程中运行方法

使用子线程去执行周期性任务 NSURLConnection在子线程中发起异步请求

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,每个进程均运行在其专用且受保护的内存空间内

3 通过 活动监视器 可以查看 Mac 系统中所开启的进程

线程

1 进程要想执行任务,必须得有线程,进程至少要有一条线程

2 程序启动会默认开启一条线程,这条线程被称为主线程UI 线程

3 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

多线程

  • 一个进程中可以开启多条线程,每条线程可以同时执行不同的任务

    • 进程 -> 公司
    • 线程 -> 员工
    • 主线程 -> 老板(第一个员工)
  • 多线程技术可以提高程序的执行效率

多线程原理

  • 同一时间,CPU只能处理一条线程,只有一条线程在执行
  • 多线程同时执行,其实是CPU快速地在多条线程之间切换
  • 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
  • 如果线程非常多,会在多条线程之间来回切换,消耗大量的 CPU 资源
    • 每个线程被调度的次数会降低
    • 线程的执行效率会下降

优点

1 能适当提高程序的执行效率 2 能适当提高资源利用率(CPU、内存利用率)

缺点

1 开启线程需要占用一定的内存空间,如果开启大量的线程,会占用大量的内存空间,降低程序的性能

2 线程越多,CPU在调度线程上的开销就越大 3 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

主线程

    • 程序启动创建的线程,被称为主线程UI 线程
    • 主线程的作用
    • 显示/刷新 UI 界面 ,处理 UI 事件:点击、滚动、拖拽等事件

  • 所有网络访问都是耗时操作!
  • 注意:要将耗时操作放在后台线程执行,否则会影响 UI 的流畅度,破坏用户体验

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