iOS开发-进程与线程概念以及iOS的三种多线程技术

多线程

1. 多线程的应用 主要用于耗时的操作

（1）   耗时操作，例如网络图片、视频、歌曲、书籍等资源下载

（2）   游戏中的声音播放

1. 多线程基本概念

（1）   每一个程序都有一个主线程，程序启动时创建（调用main来启动）

（2）   主线程的生命周期是和应用程序绑定的，程序退出（结束）时，主线程也就停止了

（3）   多线程技术表示，一个应用程序有多个线程，使用多线程能提供CPU的使用率，防止主线程堵塞

（4）   任何有可能堵塞主线程的任务不要在主线程执行（访问网络）

1. 程序是计算机指令的集合，它以文件的形式存储在磁盘上。
2. 每一个进程启动之后，会有一个主线程，遇到耗时的操作时，新建线程去执行可以保证主线程的流畅，新建线程本身会消耗系统资源 线程之间要控制执行顺序相对比较复杂。

进程与线程概念

（1）   进程：是一个程序在其自身的地址空间中的一次执行活动。

• 进程是资源申请、调度和独立运行的单位，因此，它使用系统中的运行资源；
• 而程序不能申请系统资源，不能被系统调度，也不能作为独立运行的单位，因此，它不占用系统的运行资源。

（2）   线程：是进程中的一个单一的连续控制流程。一个进程可以拥有多个线程。

• 线程又称为轻量级进程，它和进程一样拥有独立的执行控制，由操作系统负责调度，区别在于线程没有独立的存储空间，而是和所属进程中的其它线程共享一个存储空间，这使得线程间的通信远较进程简单。

（3）   一个运行的程序就是一个进程或者叫做一个任务

（4）   一个进程至少包含一个线程，线程是程序的执行流

（5）   iOS程序启动时，在创建一个进程的同时， 会开始运行一个线程，该线程被称为主线程

（6）   主线程是其他线程最终的父线程，所有界面的显示操作必须在主线程进行！！！

（7）   后台线程无法更新UI界面和响应用户点击事件

（8）   系统中的每一个进程都有自己独立的虚拟内存空间，而同一个进程中的多个线程则共用进程的内存空间

（9）   每创建一个新的线程，都会消耗一定内存和CPU时间

（10）    当多个线程对同一个资源出现争夺的时候需要注意线程安全问题

1. 多线程的优势与难点
2. 优势
3. 充分发挥多核处理器优势，将不同线程任务分配给不同的处理器，真正进入“并行运算”状态
4. 将耗时、轮询或者并发需求高等任务分配到其他线程执行，并由主线程负责统一更新界面会使得应用程序更加流畅，用户体验更好
5. 当硬件处理器的数量增加，程序会运行更快，而无需做任何调整
6. NSThread 每个NSThread对象对应一个线程，量级较轻
7. NSOperation/NSOperationQueue 面向对象的线程技术
8. GCD —— Grand Central Dispatch 是基于C语言的框架，可以充分利用多核，是苹果推荐使用的多线程技术
9. 以上这三种编程方式从上到下，抽象度层次是从低到高的，抽象度越高的使用越简单，也是Apple最推荐使用的。但是就目前而言，iOS的开发者，需要了解三种多线程技术的基本使用过程。因为很多框架技术分别使用了不同多线程技术。
10. 三种多线程技术的对比

iOS的三种多线程技术

（1）   NSThread:

•  优点：NSThread 比其他两个轻量级，使用简单
• 缺点：不能控制线程的执行顺序（需要自己管理线程的生命周期、线程同步、加锁、睡眠以及唤醒等。线程同步对数据的加锁会有一定的系统开销）（需要使用start方法，才能启动实例化出来的线程、控制并发线程数、先后顺序困难，例如：下载图片(后台线程) -> 滤镜美化(后台线程) -> 更新UI(主线程)）

（2）   NSOperation：

• 不需要关心线程管理，数据同步的事情，可以把精力放在自己需要执行的操作上
• NSOperation是面向对象的

（3）   GCD：

• Grand Central Dispatch是由苹果开发的一个多核编程的解决方案。iOS4.0+才能使用，是替代NSThread
• NSOperation的高效和强大的技术
• GCD是基于C语言的

1. 谁的编号为一，谁就是主线程；[NSThread currentThread] = {number = 1, name = main}
2. 非主线程，跳到主线程，（根类方法）

• - (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

1. NSObject多线程方法

（1）   [NSThread currentThread] 可以返回当前运行的线程

• num = 1 说明是主线程
• 在任何多线程技术中(NSThread,NSOperation,GCD)，均可以使用此方法，查看当前的线程情况。

（2）   新建后台线程，调度任务  对NSThread线程封装

•  [self performSelectorInBackground:@selector(bigTask) withObject:nil]
• 使用performSelectorInBackground是可以修改UI的，but强烈不建议如此使用。

（3）   更新界面

• 使用performSelectorOnMainThread可以返回主线程上执行任务。
•  提示：NSObject对象均可以调用此方法。

（4）   内存管理

  线程任务要包在@autoreleasepool（自动释放池）中，否则容易引起内存泄露，而且非常难发现。

1. NSObject的多线程小结

（1）   开启后台执行任务的方法

•  (void)performSelectorInBackground:(SEL)aSelector withObject:(id)arg

（2）   在后台线程中通知主线程执行任务的方法

•  (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

（3）   获取线程信息

•  [NSThread currentThread];

（4）   线程休眠（仅适用于开发调试时使用）

•  [NSThread sleepForTimeInterval:1.0f]