IOS多线程编程指南中文版

### IOS多线程编程指南知识点概述####一、多线程编程概念与术语- **多线程定义**：多线程编程是指在单一应用程序内同时运行多个代码执行路径的技术。 - **线程术语**： - **线程**：程序中的最小可调度单元，每个线程都有独立的控制流。 - **并发**：多个任务或线程在同一时间间隔内交替执行。 - **并行**：多个任务或线程在同一时刻真正同时执行。 - **同步**：协调不同线程之间的访问，防止数据竞争。 ####二、多线程编程的重要性及替代方案- **多线程的重要性**：提高程序的响应性、利用多核处理器的优势、实现更复杂的业务逻辑。 - **多线程的替代方法**： - **异步编程**：通过回调函数或事件处理机制实现非阻塞操作。 - **消息队列**：通过消息传递机制实现线程间的通信。 - **代理模式**：使用代理对象间接进行线程间通信。 ####三、多线程支持- **线程包**：提供了创建、管理和销毁线程的基本功能。 - **RunLoops**：用于管理线程的运行周期，提供事件处理机制。 - **同步工具**： - **锁**：用于保护临界区，确保数据的一致性。 - **条件变量**：用于线程间的同步等待。 - **信号量**：用于控制对资源的访问数量。 - **线程间通信**：通过消息传递、代理模式等机制实现线程间的数据交换。 ####四、设计技巧- **避免显式创建线程**：尽可能使用系统提供的线程池或其他并发机制。 - **保持线程合理的忙碌**：合理分配任务，避免线程空闲或过度负载。 - **避免共享数据结构**：减少数据竞争的风险，提高程序的稳定性。 - **多线程与用户界面**：确保UI更新在主线程进行，避免UI渲染错误。 - **线程退出时的行为**：清理资源，确保线程安全退出。 - **处理异常**：捕获并处理可能发生的异常情况。 - **干净地中断线程**：避免强制终止线程，应通过正常途径退出线程。 - **线程安全的库**：选择线程安全的库函数和API，减少同步问题。 ####五、线程管理- **线程成本**：创建线程的开销、上下文切换的时间等。 - **创建线程**： - **使用NSThread**：Objective-C中的线程管理类。 - **使用POSIX的多线程**：标准的多线程API。 - **使用NSObject生成线程**：通过继承NSObject来创建线程。 - **使用其他线程技术**：如GCD、NSOperation等。 - **在Cocoa程序中使用POSIX线程**：需要注意线程间的兼容性。 - **配置线程属性**： - **配置线程的堆栈大小**：根据线程需求设定合适的堆栈大小。 - **配置线程本地存储**：为线程提供私有的存储空间。 - **设置线程的脱离状态**：确定线程是否随着父进程的结束而结束。 - **设置线程的优先级**：调整线程执行的优先顺序。 - **编写线程主体入口点**： - **创建自动释放池**：管理线程内的内存释放。 - **设置异常处理**：处理可能发生的异常。 - **设置RunLoop**：初始化线程的RunLoop。 ####六、RunLoops详解- **RunLoop解析**： - **RunLoop模式**：定义RunLoop如何处理事件。 - **输入源**：用于监控外部事件，如文件描述符、网络连接等。 - **何时使用RunLoops**：RunLoops适合于长时间运行的任务，可以处理事件和定时器。 - **使用RunLoops对象**： - **获取RunLoop对象**：创建或获取现有的RunLoop。 - **配置RunLoop**：添加输入源、定时器等组件。 - **启动RunLoop**：使RunLoop开始工作。 - **退出RunLoop**：根据条件退出RunLoop。 - **线程安全与RunLoop对象**：确保对RunLoop对象的操作是线程安全的。 - **配置RunLoop的源**： - **定义自定义输入源**：实现特定类型的输入源。 - **配置定时源**：设置定时触发的事件。 - **配置基于端口的输入源**：监控特定端口的状态变化。 ####七、线程同步- **同步工具**： - **原子操作**：无需同步即可完成的操作。 - **内存屏障和Volatile变量**：确保某些操作的可见性和顺序性。 - **锁**：用于保护共享资源不被多个线程同时访问。 - **条件**：线程间同步的一种方式，通常与锁配合使用。 - **执行Selector例程**：用于执行特定的方法或操作。 - **同步的成本与性能**：不同的同步机制有不同的性能特点。 - **线程安全与信号量**：信号量用于控制对资源的访问。 - **线程安全设计技巧**： - **完全避免同步**：尽量减少共享资源的使用。 - **了解同步的限制**：理解不同同步机制的适用场景。 - **注意对代码正确性的威胁**：识别潜在的竞态条件。 - **当心死锁和活锁**：避免因同步机制不当而导致的死锁或活锁现象。 - **正确使用Volatile变量**：确保变量在多线程环境中的正确性。 - **使用原子操作**：简化同步操作，提高程序效率。 - **使用锁**： - **使用POSIX互斥锁**：标准的互斥锁机制。 - **使用NSLock类**：Objective-C中的锁类。 - **使用@synchronized指令**：提供简单的同步机制。 - **使用其他Cocoa锁**：如NSRecursiveLock等。 - **使用条件**： - **使用NSCondition类**：提供条件变量的功能。 - **使用POSIX条件**：标准的条件变量机制。 ####八、线程安全总结- **线程安全总结**：提供了不同框架下的线程安全性概述，包括Foundation、ApplicationKit、CoreData和CoreFoundation等框架。 - **术语表**：解释了多线程编程中的关键术语。 - **结束语**：总结了多线程编程的重要性和注意事项。 - **推荐资源**：提供了进一步学习多线程编程的相关资料和参考文献。