多线程-NSthread
每个iOS应用程序都有个专门用来更新显示UI界面、处理用户的触摸事件的主线程,因此不能将其他太耗时的操作放在主线程中执行,不然会造成主线程堵塞(出现卡机现象),带来极坏的用户体验。一般的解决方案就是将那些耗时的操作放到另外一个线程中去执行,多线程编程是防止主线程堵塞,增加运行效率的最佳方法
这篇文章简单介绍了第一种多线程编程的方式,主要是利用NSThread这个类,一个NSThread实例代表着一条线程
前言
线程是用来执行任务的,线程彻底执行完任务A才能去执行任务B。为了同时执行两个任务,产生了多线程。
我打开一个视频软件,我开辟一个线程A让它执行下载任务,我开辟一个线程B,用来播放视频。我开辟两个线程后,这两个任务能同时执行,如果我开辟一个线程,只有下载任务完成,才能去执行播放任务。
线程相当于店里的服务员,一个服务员同时只能做一件事情,多顾几个服务员,就能同时做很多事情。
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What(理解多线程之前要先了解进程和线程)
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进程
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进程是应用程序的执行实例,简单来说就是在操作系统中
运行的
程序。例如我在手机上只打开QQ和微信这两个软件,系统中就会有两个进程存在。 -
进程不能执行任务
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进程在运行时创建的资源随着进程的终止而死亡。
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线程
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进程本身是不能执行任务的,进程想要执行任务必须的有线程,线程是进程内部的一个独立的执行单元,同时只能执行一个任务,相当于一个子程序。线程被分为两种,
主线程
(用户界面线程)和子线程
(工作线程或称为后台线程)。我在望京(操作系统)开了一个橘子产品体验店(进程),里面有很多工作人员,有店长帮我布置门面(主线程),咨询人员(子线程)、销售人员(子线程)。 -
线程执行完毕就会被销毁。
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主线程(也称父线程):当应用程序启动时自动创建和启动,通常用来处理用户的输入并响应各种事件和消息。主线程的终止也意味着该程序的结束。
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子线程:由主线程来创建,用来帮助主线程执行程序的后台处理任务。如果子线程A中又创建一个子线程B,在创建之后,这两者就是相互独立的,多个子线程之间
效果上
可以同时执行。 -
一个进程中可以有多个线程,并且所有线程都在该进程的虚拟地址空间中,可以使用进程的全局变量和系统资源。
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线程状态:线程的五种状态
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多线程
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目前大多数的app,都需要连接服务器,而访问服务器的速度可能快也可能很慢。如果一个app访问服务器的操作没有在子线程操作的话,在该app访问服务器的过程中,该软件是不能响应用户的操作的,只有该app访问结束以后,app才能响应用户的操作,这就造成线程阻塞,也就是我们常见的卡顿现象。一条线程在同一时间内只能执行一个任务,但是进程可以有多条线程。可以开启多条线程来执行不同的任务,从而提高程序的执行效率,避免线程阻塞。
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操作系统会根据线程的优先级(线程的优先级可以手动设置)来安排CPU的时间,优先级高的线程,优先调用的几率会更大,同级的话,看线程执行的先后。
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同一时间内,CPU只能处理一条线程,只有一条线程在工作。多线程并行执行,其实就是各个线程不断切换,因为执行切换的时间很快很快,就造成了同时执行的假象,原理如下,比如A,B两个线程;
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A执行到某一时间段要切换了,可A任务没完成,系统就会把A当前执行的位置和数据以入栈的方式保存起来
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然后B线程执行,B执行时间到了,它的位置状态等也会被系统保存到B的栈中。
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系统自动找到A的栈,将A之前保存的数据恢复,又可以从A之前断开的状态继续执行下去,如此循环
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系统每开一个线程都有比较大的开销。若线程开的过多,不仅会占用大量内存和让程序变得更加复杂,而且会加重CPU的负担,这样的软件,会使你的手机在冬天变成暖手宝。
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Why(为什么使用多线程)
- 提高程序执行效率,避免线程阻塞造成的卡顿现象。
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能适当提高资源利用率(CPU,内存)。
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不可滥用多线程:
- 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,可以自己设置内存大小,但必须是4的倍数),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
- 线程越多,CPU在调度线程上的开销就越大
- 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
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总结
- 线程与进程的关系
- 线程是CPU执行任务的基本单位,一个进程可以有多个线程,但同时只能执行一个任务。
- 进程就是运行中的软件,是动态的。
- 一个操作系统可以对应多个进程,一个进程可以有多条线程,但至少有一个线程
- 同一个进程内的线程共享进程里的资源
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主线程
- 进程一启动就自动创建
- 显示和刷新UI界面
- 处理UI事件
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子线程的作用
- 处理耗时的操作
- 子线程不能用来刷新UI
- 线程与进程的关系
一、NSthread的初始化
1.动态方法
- - (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)argument;
- // 初始化线程
- NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
- // 设置线程的优先级(0.0 - 1.0,1.0最高级)
- thread.threadPriority = 1;
- // 开启线程
- [thread start];
参数解析:
selector :线程执行的方法,这个selector最多只能接收一个参数
target :selector消息发送的对象
argument : 传给selector的唯一参数,也可以是nil
2.静态方法
- + (void)detachNewThreadSelector:(SEL)selector toTarget:(id)target withObject:(id)argument;
- [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
- // 调用完毕后,会马上创建并开启新线程
3.隐式创建线程的方法
- [self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];
二、获取当前线程
- NSThread *current = [NSThread currentThread];
三、获取主线程
- NSThread *main = [NSThread mainThread];
四、暂停当前线程
- // 暂停2s
- [NSThread sleepForTimeInterval:2];
- // 或者
- NSDate *date = [NSDate dateWithTimeInterval:2 sinceDate:[NSDate date]];
- [NSThread sleepUntilDate:date];
五、线程间的通信
1.在指定线程上执行操作
- [self performSelector:@selector(run) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
2.在主线程上执行操作
- [self performSelectorOnMainThread:@selector(run) withObject:nil waitUntilDone:YES];
3.在当前线程执行操作
- [self performSelector:@selector(run) withObject:nil];
六、优缺点
1.优点:NSThread比其他两种多线程方案较轻量级,更直观地控制线程对象
2.缺点:需要自己管理线程的生命周期,线程同步。线程同步对数据的加锁会有一定的系统开销