iOS 多线程知识体系构建（一）：基本概念篇

2024-01-16 05:39:49

iOS 多线程指南：掌握并发和并行编程

在移动应用开发的舞台上，多线程技术正在成为开发者手中的利器，而 iOS 作为移动操作系统的领头羊，更是凭借其强大的多线程支持能力，为开发者提供了广阔的发挥空间。本文将深入浅出地剖析 iOS 多线程的方方面面，为开发者建立起全面而坚实的认知体系。

多线程基础概念

并发与并行

并发：多个任务交替执行，给人以同时执行的错觉。
并行：多个任务真正同时执行，需要多核处理器或多台计算机的支持。

进程与线程

进程：系统中独立运行的程序，拥有自己的内存空间和资源。
线程：进程中的执行流，共享进程的资源，轻量且快速。

线程同步与互斥

同步

共享资源时，为保证数据一致性，需要同步机制，例如：

互斥锁：一次只允许一个线程访问资源。
信号量：限制同时访问资源的线程数量。
条件变量：等待特定条件满足后继续执行。

互斥

互斥锁是一种特殊的同步机制，用于保证资源独占访问，实现方式包括：

原子操作：使用硬件指令保证操作不可中断。
自旋锁：线程不断自旋等待锁释放。
信号量锁：基于信号量的互斥锁实现。

死锁与内存屏障

死锁

当线程相互等待对方的资源释放时，会导致死锁。

内存屏障

强制编译器和处理器按照指定顺序执行内存操作，防止指令重排序导致数据不一致。

iOS 多线程编程工具

iOS 提供了丰富的多线程编程工具，包括：

GCD（Grand Central Dispatch） ：高效的 C 语言并发框架。
NSThread ：面向对象的线程管理类。

实战：iOS 多线程编程范例

在 iOS 中编写多线程代码时，常用以下范例：

GCD 范例

// 创建并发队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.example.myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

// 异步执行任务
dispatch_async(queue, ^{
  // 执行耗时任务
});

// 主队列执行更新 UI 操作
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
  // 更新 UI
});

NSThread 范例

// 创建线程
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];

// 启动线程
[thread start];

// 线程执行的方法
- (void)run {
  // 执行耗时任务
}

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