iOS多线程理论

来源:互联网 发布:职称论文检测软件 编辑:程序博客网 时间:2024/06/11 10:09

这里写图片描述
pthread
特点:
1)一套通用的多线程API
2)适用于Unix\Linux\Windows等系统
3)跨平台\可移植
4)使用难度大
使用语言:c语言
使用频率:几乎不用
线程生命周期:由程序员进行管理

NSThread
特点:
1)使用更加面向对象
2)简单易用,可直接操作线程对象
使用语言:OC语言
使用频率:偶尔使用
线程生命周期:由程序员进行管理

GCD
特点:
1)旨在替代NSThread等线程技术
2)充分利用设备的多核(自动)
使用语言:C语言
使用频率:经常使用
线程生命周期:自动管理

NSOperation
特点:
1)基于GCD(底层是GCD)
2)比GCD多了一些更简单实用的功能
3)使用更加面向对象
使用语言:OC语言
使用频率:经常使用
线程生命周期:自动管理

多线程的原理
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)
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?
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)

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
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

NSOperation与GCD
GCD 技术是一个轻量的,底层实现隐藏的神奇技术,我们能够通过GCD和block轻松实现多线程编程,有时候,GCD相比其他系统提供的多线程方法更加有效,当然,有时候GCD不是最佳选择,另一个多线程编程的技术 NSOprationQueue 让我们能够将后台线程以队列方式依序执行,并提供更多操作的入口,这和 GCD 的实现有些类似。
这种类似不是一个巧合,在早期,MacOX 与 iOS 的程序都普遍采用Operation Queue来进行编写后台线程代码,而之后出现的GCD技术大体是依照前者的原则来实现的,而随着GCD的普及,在iOS 4 与 MacOS X 10.6以后,Operation Queue的底层实现都是用GCD来实现的。

NSOperation相对于GCD:
NSOperation拥有更多的函数可用,具体查看api。NSOperationQueue 是在GCD基础上实现的,只不过是GCD更高一层的抽象。
在NSOperationQueue中,可以建立各个NSOperation之间的依赖关系。
NSOperationQueue支持KVO。可以监测operation是否正在执行(isExecuted)、是否结束(isFinished),是否取消(isCanceld)
GCD 只支持FIFO 的队列,而NSOperationQueue可以调整队列的执行顺序(通过调整权重)。NSOperationQueue可以方便的管理并发、NSOperation之间的优先级。
使用NSOperation的情况:各个操作之间有依赖关系、操作需要取消暂停、并发管理、控制操作之间优先级,限制同时能执行的线程数量.让线程在某时刻停止/继续等。
使用GCD的情况:一般的需求很简单的多线程操作,用GCD都可以了,简单高效。
从编程原则来说,一般我们需要尽可能的使用高等级、封装完美的API,在必须时才使用底层API。
当需求简单,简洁的GCD或许是个更好的选择,而Operation queue 为我们提供能更多的选择。

NSOperation与GCD的区别
1. GCD是底层的C语言构成的API,而NSOperationQueue及相关对象是Objc的对象。在GCD中,在队列中执行的是由block构成的任务,这是一个轻量级的数据结构;而Operation作为一个对象,为我们提供了更多的选择;
2. 在NSOperationQueue中,我们可以随时取消已经设定要准备执行的任务(当然,已经开始的任务就无法阻止了),而GCD没法停止已经加入queue的block(其实是有的,但需要许多复杂的代码);
3. NSOperation能够方便地设置依赖关系,我们可以让一个Operation依赖于另一个Operation,这样的话尽管两个Operation处于同一个并行队列中,但前者会直到后者执行完毕后再执行;
4. 我们能将KVO应用在NSOperation中,可以监听一个Operation是否完成或取消,这样子能比GCD更加有效地掌控我们执行的后台任务;
5. 在NSOperation中,我们能够设置NSOperation的priority优先级,能够使同一个并行队列中的任务区分先后地执行,而在GCD中,我们只能区分不同任务队列的优先级,如果要区分block任务的优先级,也需要大量的复杂代码;
6. 我们能够对NSOperation进行继承,在这之上添加成员变量与成员方法,提高整个代码的复用度,这比简单地将block任务排入执行队列更有自由度,能够在其之上添加更多自定制的功能。