線程與進(jìn)程

• 線程是進(jìn)程的基本執(zhí)行單元，一個(gè)進(jìn)程所有任務(wù)都在線程中執(zhí)行

• 進(jìn)程想要執(zhí)行任務(wù)，必須得有線程，進(jìn)程至少要有一條線程

• 程序啟動(dòng)會(huì)默認(rèn)開啟一條線程，這條線程被稱為主線程或UI線程

• 進(jìn)程實(shí)質(zhì)在系統(tǒng)中正在運(yùn)行的一個(gè)應(yīng)用程序

• 每個(gè)進(jìn)程之前是獨(dú)立的，每個(gè)進(jìn)程均運(yùn)行在其專用的且受保護(hù)的內(nèi)存空間內(nèi)

• 通過(guò)“活動(dòng)監(jiān)視器”可以查看Mac系統(tǒng)中所開啟的進(jìn)程

進(jìn)程與線程的關(guān)系

地址空間：同一進(jìn)程的線程共享本進(jìn)程的地址空間，而進(jìn)程之間則是獨(dú)立的地址空間
資源擁有：同一進(jìn)程內(nèi)的線程共享本進(jìn)程的資源如內(nèi)存、I/O、cpu等，但是進(jìn)程之前的資源是獨(dú)立的。

1. 一個(gè)進(jìn)程崩潰后，在保護(hù)模式下不會(huì)對(duì)其他進(jìn)程產(chǎn)生影響，但是一個(gè)線程崩潰整個(gè)進(jìn)程都死掉。所以多進(jìn)程要比多線程健壯。
2. 進(jìn)程切換時(shí)，消耗的資源大，效率高。所以涉及到頻繁的切換時(shí)，使用線程要好于進(jìn)程。同樣如果要求同時(shí)進(jìn)行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作，只能用線程不能用進(jìn)程。
3. 執(zhí)行過(guò)程：每個(gè)獨(dú)立的進(jìn)程有一個(gè)程序運(yùn)行的入口、順序執(zhí)行序列和程序入口。但是線程不能獨(dú)立執(zhí)行，必須已存在應(yīng)用程序中，由應(yīng)用程序提供多個(gè)線程執(zhí)行控制。
4. 線程是處理器調(diào)度的基本單位，但進(jìn)程不是。
5. 線程沒有地址空間，線程包含在進(jìn)程地址空間中。

時(shí)間片的概念：CPU在多個(gè)任務(wù)直接進(jìn)行快速的切換，這個(gè)時(shí)間間隔就是時(shí)間片

• 單核CPU同一時(shí)間，只能處理一個(gè)線程
• 多線程同時(shí)執(zhí)行其實(shí)是CPU快速的在多個(gè)線程之前切換，CPU調(diào)度線程的時(shí)間足夠快，就造成了多線程的“同時(shí)”執(zhí)行的效果
• 如果線程數(shù)非常多，CPU會(huì)在n個(gè)線程之間切換，消耗大量的CPU資源，導(dǎo)致每個(gè)線程唄調(diào)度的次數(shù)會(huì)降低，線程的執(zhí)行效率降低

線程生命周期

可調(diào)度線程池

飽和策略：

• AbortPolicy 直接拋出RejectedExecutionExeception異常來(lái)阻止系統(tǒng)正常運(yùn)行
• CallerRunsPolicy 將任務(wù)退回到調(diào)度者
• DisOldestPolicy 丟掉等待最久的任務(wù)
• DisCardPolicy 直接丟棄任務(wù)

這四種拒絕策略均實(shí)現(xiàn)在RejectedExecutionHandler接口

任務(wù)執(zhí)行速度的影響因素

1. cpu狀態(tài)
2. 任務(wù)復(fù)雜度
3. 優(yōu)先級(jí)
4. 線程狀態(tài)

優(yōu)先級(jí)反轉(zhuǎn)：

1. IO 密集型，頻繁等待
2. CPU 密集型，很少等待
   IO比CPU更容易得到優(yōu)先級(jí)提升

優(yōu)先級(jí)影響因素：

1. 用戶指定
2. 等待的頻繁度，頻繁調(diào)用優(yōu)先級(jí)會(huì)降低
3. 長(zhǎng)時(shí)間不執(zhí)行，會(huì)提升優(yōu)先級(jí)

互斥鎖 發(fā)現(xiàn)其他線程執(zhí)行 當(dāng)前線程 休眠 (就緒狀態(tài)) 一直在等打開 喚醒執(zhí)行
自旋鎖 發(fā)現(xiàn)其他線程執(zhí)行 當(dāng)前線程 詢問(wèn) - 忙等 耗費(fèi)性能比較高

在短小精悍的項(xiàng)目里用自旋鎖，或者環(huán)境資源充足，比如mac環(huán)境，用自旋鎖

atomic 是原子屬性，是為多線程開發(fā)準(zhǔn)備的，是默認(rèn)屬性！
僅僅在屬性的 setter 方法中，增加了鎖(自旋鎖)，能夠保證同一時(shí)間，只有一條線程對(duì)屬性進(jìn)行寫操作
同一時(shí)間 單(線程)寫多(線程)讀的線程處理技術(shù)
nonatomic 是非原子屬性
沒有鎖！性能高！

在源碼中可以看到

if (!atomic) {
    oldValue = *slot;
    *slot = newValue;
} else {
    spinlock_t& slotlock = PropertyLocks[slot];
    slotlock.lock();
    oldValue = *slot;
    *slot = newValue;        
    slotlock.unlock();
}

下面看個(gè)面試題：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("sj", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
NSLog(@"1");
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"2");
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"3");
    });
    NSLog(@"4");
});
NSLog(@"5");

輸出結(jié)果順序是：1 5 2 3 4

image

再看下面一段代碼：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("sj", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
NSLog(@"1");
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"2");
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"3");
    });
    NSLog(@"4");
});
NSLog(@"5");

輸出結(jié)果是： 1 5 2 崩潰

image

這個(gè)會(huì)造成死鎖。第二個(gè)塊會(huì)往第一個(gè)塊后面增加一個(gè)任務(wù)，第二個(gè)塊任務(wù)不執(zhí)行完，是執(zhí)行不了第一個(gè)塊下面的代碼，但是第一個(gè)塊代碼不執(zhí)行完，又不能執(zhí)行第二個(gè)塊里面的代碼，相互等待造成死鎖。

再看一種情況：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("sj", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
NSLog(@"1");
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"2");
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"3");
    });
    NSLog(@"4");
});
NSLog(@"5");

輸出結(jié)果是： 1 5 2 4 3

image