多线程概念的理解——代码验证之耗时操作练习

朱雀 2022-08-09 01:55 11阅读 0赞

**什么是进程？**  
进程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。  
比如同时打开QQ、Xcode，系统就会分别启动2个进程。  
在电脑里可以通过“活动监视器”查看Mac系统中所开启的进程。  
  
**什么是线程？**  
一个进程想要执行任务，必须得有线程（每一个进程至少要有1条线程）。进程主要是用于开辟空间，而真正执行任务的是线程。  
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。  
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。

![Center][]  
  
**线程的串行：**  
一个线程中的任务执行是串行（顺序执行）的。  
也就意味着要在具有一个线程的进程中执行多个任务，那么只能一个一个的按顺序执行这些任务。也就是说，在同一时间内，一个线程只能执行一个任务。一个线程是不可能同时执行多个任务的。  
例如当要单线程下载三个文件时，只能按顺序执行必须把前一个下载完成后，才能下载下一个文件。  
![Center 1][]  
**多线程**  
什么是多线程？  
1个进程中可以开启多条线程，每条线程可以并发（同时）执行不同的任务。打个比方：进程好比是车间，线程就相当于车间工人。  
当要下载三个文件时就可以同时开启三个线程分别下载三个文件。就好比一个车间雇了三个工人同时执行三个任务。  
多线程可以提高执行效率。

![Center 2][]  
  
**多线程原理：**  
同一时间，CPU只能处理1条线程，只有一条线程在工作（执行）。  
多线程并发(同时)执行，其实是CPU快速的在多条线程之间进行（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。  
  
**如果线程非常多，会发生什么情况？**  
CPU会在N多个线程之间调度，CPU会累死，会消耗大量的CPU资源。  
每条线程被调度执行的执行的频次会降低（线程执行效率会降低）。  
  
**多线程的优点：**  
能适当提高程序的执行效率。  
能适当提高资源利用率。（CPU、内存利用率）  
  
**多线程的缺点？**  
开启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。  
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。  
  
**什么是主线程？**  
一个IOS程序运行后，默认会开启1条线程，称为主线程会UI线程。  
主线程的主要作用：  
显示或者刷新UI界面。  
处理UI事件(比如点击事件、滚动事件、拖拽事件等)  
  
**主线程的使用注意：**  
别将比较耗时的操作放到主线程中。  
因为耗时操作会卡住主线程，严重影响UI的流畅度，给用户一种“卡”的坏体验。  
![Center 3][]  
**耗时操作的执行：**  
如果将耗时操作放在主线程。一旦耗时操作开始执行，当耗时操作不执行完毕时就无法执行别的任务，好像卡死一样。  
如果将耗时操作放在子线程（后台线程、非主线程），好处就是在用户点击按钮那一刻就有反应。能同时处理耗时操作和UI控件的事件。  
常见的网络请求数据就属于一个耗时操作。  
![Center 4][]  
多线程的实现方案如下：

![Center 5][]

获取当前线程    
// 所有多线程都使用这个方法来获取当前的线程。  
\[NSThread currentThread\];  
可以通过打印线程来判断是否是主线程，当打印线程中的number值为1时才是主线程，当number值不为1时才是其他线程，即子线程或次线程。  
// 开辟子线程的方法如下：  
\[self performSelectorInBackground:@selector() withObject: \];  
  
新建工程，在内部拖了一个按钮控件。在触摸屏幕事件内添加了一个耗时操作。

//
    //  ViewController.m
    //  备课代码01-阻塞主线程
    //
    //  Created by 刘天源 on 14/12/28.
    //  Copyright (c) 2014年 itheima. All rights reserved.
    //
    
    #import "ViewController.h"
    
    @interface ViewController ()
    
    @end
    
    @implementation ViewController
    
    - (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
    {
    //    [self longTimeOperation];
        
        [self performSelectorInBackground:@selector(longTimeOperation:) withObject:@"hm"];
    }
    
    // 耗时操作
    - (void)longTimeOperation:(id)obj
    {
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
            NSLog(@"%d, %@, %@", i, [NSThread currentThread], obj);
        }
    }
    
    @end

运行结果依次如下：

![Center 6][]  
  
因为耗时操作会执行相当长一段时间，而默认只有一个主线程，所以当主线程在未把耗时操作执行完成之前，无论怎么点击控件都是无反应的，所以有种卡死的感觉。当把耗时操作放在新开辟的子线程中进行执行时，因为与主线程并发执行轮流获取时间片，就不会有卡死的假象。

![Center 7][]  
  
另外发现，主线程的number都是1，而另外开辟的子线程的number都不是1。  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
  
’

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