本帖最后由 Dream丿拼 于 2018-3-16 15:32 编辑
为了讲清楚多线程编程,这儿先讲一个场景
这个场景是这样子的,山上有座庙(进程),庙里住了很多小和尚和老和尚(线程),当然隔壁山上也有很多尼姑妹子。小和尚和老和尚们每天都需要下山挑水喝。这些个和尚有刚上山的(就是有点傻的),有比较聪明的,也有闹过矛盾的。场景,人物呢,大概就是这么个样子。
俗话说的好,有人的地方就有江湖。这些个小和尚,老和尚都不是很安分,为了每天的这个挑水工作闹了很多很多的矛盾,也犯过很多傻。
下面对挑水工作所有发生的情况做个详述:
1)刚上山的小和尚挑水,就是比较傻的那个,和别人都不认识,每天挑水都自己一个人,一次挑一桶水,一天下来发现挑的水根本不够喝。(串行)
2)和尚里面有个力气大的,和别人关系不好,每次挑水能挑三桶左右,一天下来,发现挑的水勉强够喝。 (并发)
3)和尚里面有几个关系好的,力气也比较大,每次挑水都一起去,每个人都能挑两桶左右,一天下来,发现挑的水不仅够喝,还有时间帮隔壁山尼姑妹子挑水。 (并行)
4)在水井里打水,有个专门的妹子负责打水,比较傻的那个小和尚每次都盯着打水的妹子,还随时随地看水桶装满没有(同步);当然,有傻的,也有聪明的,这个聪明的和尚在妹子打水的时候,就乘机在一旁休息,水打满以后,妹子都过来告诉他。(异步)
5)水井里有一天没水了,傻和尚看见水井里没水以后,在水井边上一直等着,等有水了再挑回去(阻塞);聪明和尚呢,看见水井里没水了,一点都不犹豫的回去了。(非阻塞)
6)又有一天,那闹过矛盾的两个和尚挑水,正好狭路相逢,谁也不让谁过去,一直僵持着。(死锁)
7)寺庙里厨房空间有限,每次只能进去一定数量的和尚,当厨房满了以后,其他人只能在外面等着,直到里面的人出来。这个实现的方法是,厨房门口挂了很多锁,每个人进去以后都拿走一把锁,出来以后把锁挂上,这样外面的人就可以知道厨房里面人满没满。(信号量)
通过上面生动形象的描述,这个线程里面的一些概念已经明白了。
下面解释下多线程。
还是上面的例子,在这个寺庙里面,如果每天都由那个新来的傻子和尚挑水喝,肯定是不行的,有的喝没得喝咱且不说,你让他累死了咋整。何况寺庙里那么些个空着的水桶那么些个不干活的人闲着也是闲着。
所以多线程的意思就是多个线程一起去协同完成一个任务,通过充分去共享资源来达到提升效率的一种编程思想。
当然,在这个过程中会遇到很多麻烦,比如会碰上死锁的问题,同时去争抢同一个资源的问题等等。
为了解决这个问题,iOS里是使用加锁这个方法避免,当然,使用锁,会在一定的程度上印象执行的效率,我们需要在效率和安全之间寻找一个平衡点。
多线程使得程序内部可以分出多个线程来做多件事情,而不会造成程序界面卡死。比如迅雷等多线程下载工具就是典型的多线程。一个下载任务进来,迅雷把文件平分成10份,然后开10个线程分别下载。这时主界面是一个单独的线程,并不会因为下载文件而卡死。而且主线程可以控制下属线程,比如某个线程下载缓慢甚至停止,主线程可以把它强行关掉并重启另外一个线程。
另外就是一些程序的打印功能,比如记事本、Adobe Reader,打印的时候就只能打印,无法在主界面进行操作,而Word就有“后台打印”的功能,点了打印命令之后,还可以回到主界面进行修改、保存等操作。
另外多线程除了并行完成一些任务以外,还有生产者-消费者模式。比如Windows命令行下在某个硬盘根目录执行一个"dir/s | more"命令,前一条显示硬盘里的所有文件,要执行很久才能执行得完,后面那条命令会把前面命令的输出分屏显示出来。但是执行整条命令时,会立刻有显示,也就是说,前面一条命令输出满一页内容到缓冲区,more命令就把缓冲区封死了,等用户敲了一个键显示下一屏的时候,more命令把缓冲区的内容取出并清空,前面的命令才能输出下一屏到缓冲区。这样的多线程使得整条命令不用等待前面的命令全部执行完才能执行下一条命令。
多线程和多进程的区别。平常指的多进程是操作系统下同时运行多个进程,比如Word和Excel同时打开,并且可以并行地同时执行一些操作。这种多进程和多线程没什么好比较的。可以比较的是同一个程序里的多线程和多进程。
多线程因为在同一个进程里,所以可以共享内存和其他资源,比如迅雷里10个线程一齐下载一个文件,这个文件是由进程打开的,然后10个线程都可以往里写入东西。如果是10个进程就不行了,操作系统不允许一个文件由两个进程同时写入。另外,Chrome就是一个典型的多进程程序,里面每个标签页、扩展、插件都是单独的进程,各自独占资源,相互隔离,一个进程出错死掉只会影响一个页面或者插件,再也不会出现Flash插件出错崩溃导致整个浏览器崩溃的情况了。
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