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iOS多线程——概念与原理

作者:互联网

1. 进程的定义

进程是指在系统中正在运行的一个应用程序,在iOS系统中,每个进程之间都是独立的,每个进程都运行在其专用的且受保护的内存中。

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2. 线程的定义

线程是进程的基本执行单元,一个进程的所有任务都在线程中执行,进程想要执行任务,必须且至少有一个线程。 APP程序启动后默认会开启一个线程,即主线程或者UI线程。

3. 线程与进程的关系与区别

  1. 同一进程内的所有线程共享本进程的地址空间,而进程之间则是独立的地址空间。
  2. 同一进程内的所有线程共享本进程的资源,比如内存、I/O、cpu等,而进程之间的资源是独立的。
  3. 一个进程崩溃后,在保护模式下不会对其他进程产生影响,而一个线程崩溃后会导致整个进程都崩溃。
  4. 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。如果要求同时进行并且共享某些变量的并发操作,只能用线程不能用进程。
  5. 每个独立的进程都有一个程序运行的入口等,但是线程不能独立执行,必须依存在程序中,由程序控制其执行。

4. 多线程的意义

优点:

  1. 能适当提高程序的执行效率。
  2. 能适当提高资源的利用率,比如CPU,内存等。
  3. 线程上的任务执行结束后,线程会自动销毁。

缺点:

  1. 开启线程需要占用一定的内存空间,默认情况下,每个线程都占512KB,如果开启大量的线程,会占用较大空间,降低程序性能。
  2. 线程越多,CPU在调用上的开销就越大。
  3. 程序设计更加复杂,比如线程之间的通信,多线程数据共享等。

5. 多线程的原理

任务的执行依赖于线程,那么多线程执行则表示多个任务同时执行,而CPU同一时间只能执行一个任务,那么多线程是怎么来的呢? CPU在执行任务的时候,并不是一条道走到黑的,而是在多个线程之间快速的切换,快到我们以为多个线程是在同时执行。 所以单个CPU的多线程就是快速的在多个线程中不断的切换调用,已达到所有线程都在同时进行的效果。 现在很多设备都是双核,四核或者八核,多个CPU同时处理,才是真正意义上的多线程,更能加快系统的运行处理速度。

6. 线程的生命周期

线程也有自己的生命周期的,当一个线程创建后,执行任务,任务结束后,线程自动销毁,当然这只是简单的描述,实际会比这复杂很多,下面看一个图1:

  1. 当创建完线程后,需要调用start使其变为就绪状态,并添加到可调度线程池中,等待CPU调用执行。
  2. 当CPU调用到该线程后,该线程执行,执行期间有可能CPU又调用了其他的线程。
  3. 当该线程被阻塞时(遇到sleep,锁,直接被挂起,等待通知后再执行等),该线程先从当前的可调度线程池中移除,CPU在不断切换调用时,则不会调用该阻塞的线程。
  4. 当该线程阻塞结束后,从新被放回可调度线程池中,等待CPU调用。
  5. 当该线程的任务执行结束后,线程自动销毁。

7. 线程与runloop的关系

runloop 和线程是息息相关的,线程的作用是用来执行特定的一个或多个任务,在默认情况下,线程执行完之后就会退出,就不能再执行任务了。这时我们就需要采用一种方式来让线程能够不断地处理任务,而不退出。所以就有了runloop。

  1. 一个线程对应一个runloop对象,每个线程都有唯一一个与之对应的runloop对象。
  2. runloop是用来管理线程的,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对象在第一次获取时创建,在线程结束时被销毁。子线程的runloop对象是懒加载的,所以在子线程中如果有timmer,需要注意runloop对象是否被创建。
  4. 主线程的runloop对象,在程序一启动的时候就创建好了。

本篇文章主要介绍了iOS多线程的一些概念原理等,未涉及到的部分还请关注后续的文章。

原文作者:Daniel_Coder

原文地址:https://blog.csdn.net/guoyongming925/article/details/109459556

 

标签:执行,iOS,线程,进程,原理,多线程,CPU,runloop
来源: https://www.cnblogs.com/fadaijun/p/14126041.html