多线程基本概念
01 进程
进程是指在系统中正在运行的一个应用程序。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。
02 线程
2-1 基本概念
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。
2-2 线程的串行
1个线程中任务的执行是串行的,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。
03 多线程
3-1 基本概念
即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。
3-2 线程的并行
并行即同时执行。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。
3-3 多线程并发执行的原理
在同一时间里,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),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
3-4 多线程优缺点
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(默认情况下,主线程占用1M,子线程占用512KB),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
04 多线程在iOS开发中的应用
4-1 主线程
1)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”。
2)作用。刷新显示UI,处理UI事件。
4-2 使用注意
1)不要将耗时操作放到主线程中去处理,会卡住线程。
2)和UI相关的刷新操作必须放到主线程中进行处理。
多线程实现方案
1.pthread
//pthread需要包含头文件
//1.创建线程对象
pthread_t thread;
NSString *name = @"线程";
//2.使用pthread创建线程
//第一个参数:线程对象地址
//第二个参数:线程属性
//第三个参数:指向函数的指针
//第四个参数:传递给该函数的参数
pthread_create(&thread, NULL, run, (__bridge void *)(name));
2.NSThread
(1)基本使用
**第一种:alloc init**
需要手动开启线程,可以拿到线程对象进行详细设置
//1.创建线程
NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"线程"];
//2.启动线程
[thread start];
**第二种:分离(detach)出一条子线程**
自动启动线程,无法对线程进行更详细的设置
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"分离出的子线程"];
**第三种:后台线程**
自启动,不能详细设置
[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"后台线程"];
(2)设置线程属性
//线程名称
thread.name = @"线程A";
//线程的优先级,取值范围0.0~1.0,1.0的优先级最高,默认0.5
thread.threadPriority = 1.0;
(3)线程的状态
//线程的各种状态:新建-就绪-运行-阻塞-死亡
//常用的控制线程状态的方法
[NSThread exit];//退出当前线程
[NSThread sleepForTimeInterval:2.0];//阻塞线程
[NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:2.0]];//阻塞线程
//注意:线程死了不能复生
(4)线程安全
01 前提:多个线程访问同一块资源会发生数据安全问题
02 解决方案:加互斥锁
03 相关代码:@synchronized(self){}
04 专业术语-线程同步
05 原子和非原子属性(是否对setter方法加锁)
(5)线程间通信
-(void)touchesBegan:(nonnull NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event
{
//开启子线程下载图片
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(downloadImage) toTarget:self withObject:nil];
}
-(void)downloadImage
{
//1.确定图片url
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://p6.qhimg.com/t01d2954e2799c461ab.jpg"];
//2.根据url地址下载图片数据到本地(二进制数据)
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
//3.把下载到本地的二进制数据转换成图片
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
//4.回到主线程刷新UI
//4.1 第一种方式
// [self performSelectorOnMainThread:@selector(showImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];
//4.2 第二种方式
[self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];
//4.3 第三种方式
// [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];
}
(6)如何计算代码段的执行时间
//第一种方法
NSDate *start = [NSDate date];
//2.根据url地址下载图片数据到本地(二进制数据)
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
NSDate *end = [NSDate date];
NSLog(@"第二步操作花费的时间为%f",[end timeIntervalSinceDate:start]);
//第二种方法
CFTimeInterval start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();