iOS - 多线程（一）：初识

• 1. 线程和进程  1.1 线程的定义  1.2 进程的定义  1.3 线程和进程的关系和区别  1.4 为什么要在主线程更新UI？
• 2. 多线程  2.1 多线程的意义  2.2 多线程的执行原理  2.3 iOS中的多线程技术方案
• 3. 线程与RunLoop的关系
• 相关链接

1.线程和进程

1.1 线程的定义

• 线程是资源分配的最小单位，也是处理器调度的基本单位；
• 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；
• 进程要想执行任务，必须得有线程，进程至少要有一条线程；
• 程序启动会默认开启一条线程，这条线程被称为主线程或者 UI 线程。

1.2 进程的定义

• 进程是资源分配和拥有的单位，同一个进程内的线程共享进程里的资源；
• 进程是指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的且受保护的内存。

1.3 线程与进程的区别

• 地址空间：同一进程的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；
• 资源拥有：进程是资源分配和拥有的单位，同一个进程内的线程共享进程里的资源，如内存、I/O、CPU等，但是进程之间的资源是独立的；
• 一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其他进程产生影响，但是一个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要比多线程健壮；
• 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。同样如果要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程不能用进程；
• 执行过程：每个独立的进程有一个程序运行的入口、顺序执行序列和程序入口。但是线程不能独立执行，必须依存在应用程序中，由应用程序提供多个线程执行控制；
• 线程是处理器调度的基本单位，但是进程不是；
• 多进程，允许多个任务同时运行；多线程，允许单个任务分为不同的部分运行。

1.4 为什么要在主线程更新UI？

安全 效率：因为 UIKit 框架不是线程安全的框架，当在多个线程进行 UI 操作，有可能出现资源抢夺，导致问题。

2.多线程

2.1 多线程的意义

优点：

• 能适当提高程序的执行效率；
• 能适当提高资源的利用率（CPU，内存）；
• 线程上的任务执行完成后，线程会自动销毁；
• 可以解决程序阻塞的问题。

缺点：

• 开启线程需要占用一定的内存空间（默认情况下，每一个线程都占 512 KB）；
• 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 在调用线程上的开销就越大；
• 程序设计更加复杂，比如线程间的通信、多线程的数据共享。

2.2 多线程的执行原理

• （单核CPU）同一时间，CPU 只能处理一个线程，只有一个线程在执行；
• 多线程同时执行：是 CPU 在单位时间片里快速在多个线程之间切换；
• CPU 调度线程的时间足够快，就造成了多线程“同时”执行；
• 如果线程数非常多， CPU 会在 n 个线程之间切换，消耗大量的 CPU 资源。每个线程被调度的次数会降低，线程的执行效率降低。

2.3 iOS中的多线程技术方案

3. 线程与RunLoop的关系

  苹果官方文档：线程编程指南——RunLoop

  从苹果官方文档可以看到，RunLoop的相关介绍写在线程编程指南中，可见RunLoop和线程的关系不一般。

• RunLoop对象和线程是一一对应关系
• RunLoop保存在一个全局的Dictionary里，线程作为key，RunLoop作为value
• RunLoop创建时机：线程刚创建时并没有RunLoop对象，RunLoop会在第一次获取它时创建
• RunLoop销毁时机：RunLoop会在线程结束时销毁
• 主线程的RunLoop已经自动获取（创建），子线程默认没有开启RunLoop
• 主线程的RunLoop对象是在UIApplicationMain中通过[NSRunLoop currentRunLoop]获取，一旦发现它不存在，就会创建RunLoop对象

相关链接：深入浅出 RunLoop（四）：RunLoop 与线程

相关链接

Threading Programming Guide（苹果官方文档）