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[操作系统]4.0 多线程基础


4.0-1.1 进程

  • 概念 : 进程是指在系统中正在运行的一个应用程序 (操作系统中每一个 APP 就是一个进程)  
  • 性质 : 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

    进程为应用程序开辟独立的内存空间;(这块内存空间是独立的,受保护的!进程和进程之间是互不干扰的!)

  • 举例 : 比如同时打开QQ、Xcode,系统就会分别启动2个进程
  • 查看进程 : 通过“活动监视器”可以查看Mac系统中所开启的进程
  • 所有的 UI 操作和 UI 事件都是进程

 

4.0-1.2 线程
  • 1个进程要想执行任务,必须得有线程(每1个进程至少要有1条线程)
  • 线程是进程的基本执行单元,一个进程(程序)的所有任务都在线程中执行( 线程执行进程/应用程序中的代码)
举例 : 比如使用酷狗播放音乐、使用迅雷下载电影,都需要在线程中执行
 
  • 主线程:在一个应用程序启动之后,会默认开启一条线程
  • 子线程:主线程之外的线程(手动开启的)
 
单个线程 - 串行:
概念 : 1个线程中任务的执行是串行的(在线程中的代码是按顺序执行的!同一时间内,只能有一个代码块执行!)
解析 : 如果要在1个线程中执行多个任务,那么只能一个一个地按顺序执行这些任务
         也就是说,在同一时间内,1个线程只能执行1个任务
举例 : 比如在1个线程中下载3个文件(分别是文件A、文件B、文件C), 只能一个一个的下载
总结 : 因此,也可以认为线程是进程中的1条执行路径

 

 
问题:为什么开启一条新线程之后就能解决卡住主线程这个问题了呢?
答: 因为线程和线程之间是并发执行(同时执行)!
 
  多个线程 - 并行:多线程
概念 : 1个进程中可以开启多条线程,每条线程可以并行(同时)执行不同的任务
优点 : 多线程技术可以提高程序的执行效率
举例 : 比如同时开启3条线程分别下载3个文件(分别是文件A、文件B、文件C), 则分别同时下载

 
 
4.0-1.3 【区别】进程 & 线程

 
进程是由许多条线程组成,一个进程可以包含很多条线程,每条线程都可以执行不同的代码!
进程与线程的区别:
(1)调度:线程作为调度和分配的基本单位,进程作为拥有资源的基本单位
(2)并发性:不仅进程之间可以并发执行,同一个进程的多个线程之间也可并发执行
(3)拥有资源:进程是拥有资源的一个独立单位,线程不拥有系统资源,但可以访问隶属于进程的资源.
(4)系统开销:在创建或撤消进程时,由于系统都要为之分配和回收资源,导致系统的开销明显大于创建或撤消线程时的开销。
 
 

4.0-2.1 多线程原理
多线程原理:(为什么多条线程之间可以并发(同时)执行呢?)
本质 : 同一时间,CPU只能处理1条线程,只有1条线程在工作(执行)
         多线程并发(同时)执行,其实是CPU快速地在多条线程之间调度(切换)
原理 : 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
思考:如果线程非常非常多,会发生什么情况?
 
答案 :
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
 
CPU会在N多线程之间调度,CPU会累死,消耗大量的CPU资源
每条线程被调度执行的频次会降低(线程的执行效率降低)

iOS 8.0 主线程的默认堆栈大小也是 512K

 

 
 4.0-2.2 多线程优缺点
多线程的优点 :
(1) 能适当提高程序的执行效率:
  •  并发执行(同时执行): 线程和线程之间是同时执行的!(不同的线程中,任务同时执行)  
(2) 能适当提高资源利用率(CPU、内存利用率)
 
多线程的缺点 : (既然多线程这么爽, 线程是不是越多越好呢?)
(1) 开启线程需要占用一定的内存空间(默认情况下,主线程占用1M,子线程占用512KB的栈区空间),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) 线程开启越多,CPU 就需要在多条线程之间来回切换,CPU在调度线程上的开销就越大,CPU就越累!
(3) 开启线程会提高代码的复杂性(会使应用程序增加很多代码!代码变多之后,程序复杂性就会提高!)
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
 
建议: 在移动应用的开发中; 一般只开3~5条线程!
 
 
4.0-2.3 多线程在iOS开发中的应用
 
主线程 / UI线程:
概念 : 一个iOS程序运行后,默认会开启1条线程,称为“主线程”或“UI线程” (程序启动创建的线程)
作用 : 
  • 显示 / 刷新UI界面
  • 处理UI事件(比如点击事件、滚动事件、拖拽事件等)
使用注意 : 
  • 别将比较耗时的操作放到主线程中
  • 要将耗时操作放在后台线程执行,否则会影响 UI 的流畅度,给用户一种'卡顿'的坏体验,破坏用户体验
  • 所有网络访问都是耗时操作!
解决方案 :
  • 将耗时操作放在子线程(后台线程、非主线程)
  • 那样就不会阻塞我们的主线程 , 一般开 3 ~ 6 条线程  
 
好处 :
  • 在用户点击按钮那一刻就有反应
  • 能同时处理耗时操作和用UI控件的事件
 
4.0-2.4 iOS中多线程的实现方案
 

 
 
 
 


 
 
 
 
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作者:蓝田(Loto)
出处:http://www.cnblogs.com/shorfng/
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