概念篇-進程與線程,任務和隊列

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概念篇-進程與線程,任務和隊列數據庫

iOS 多線程之GCD服務器

iOS 多線程之 NSOperation微信

進程與線程

1. 定義

進程:進程是指在系統中正在運行的一個應用程序，如微信、QQ等app都是一個進程.markdown
線程:線程是進程的基本執行單元，處理器調度的基本單位. 一個進程的全部任務都在線程中執行.進程至少要有一條線程,程序啓動會默認開啓一條線程，這條線程被成爲主線程或UI線程網絡

2. 關係與區別

同一進程的線程共享本進程的地址空間和資源(如內存、I/O、CPU等)，而進程之間則是獨立.
一個進程崩潰後，在保護模式下不會對其餘進程產生影響，可是一個線程崩潰整個進程都死掉，因此多進程要比多線程健壯.進程切換時，消耗的資源大、效率高。因此設計到頻繁的切換時，使用線程要好於進程。一樣若是要求同時進行而且又要共享某些變量的併發操做，只能用線程而不能用進程.
進程是獨立運行的,線程必須依賴於進程

任務和隊列

任務: 就是執行操做的意思，換句話說就是你在線程中執行的那段代碼(在 GCD 中是放在 block 中的)。執行任務有兩種方式：同步執行 和 異步執行。二者的主要區別是：是否等待隊列的任務執行結束，以及是否具有開啓新線程的能力。多線程
- 同步執行(sync):併發
  - 同步添加任務到指定的隊列中，在添加的任務執行結束以前，會一直等待，直到隊列裏面的任務完成以後再繼續執行。
  - 只能在當前線程中執行任務，不具有開啓新線程的能力。
- 異步執行(async):app
  - 異步添加任務到指定的隊列中，它不會作任何等待，能夠繼續執行任務.
  - 能夠在新的線程中執行任務，具有開啓新線程的能力。
在io等待的時候，同步不會切走，浪費了時間。若是都是獨佔cpu 的業務，在單核狀況下多線和單線沒有區別。異步
隊列:(Dispatch Queue):這裏的隊列指執行任務的等待隊列，即用來存聽任務的隊列。隊列是一種特殊的線性表，採用 FIFO（先進先出）的原則。GCD 中有兩種隊列串行隊列和併發隊列。二者都符合 FIFO（先進先出）的原則。二者的主要區別是：執行順序不一樣，以及開啓線程數不一樣。
- 串行隊列（Serial Dispatch Queue）：每次只有一個任務被執行。讓任務一個接着一個地執行。（只開啓一個線程，一個任務執行完畢後，再執行下一個任務）
- 併發隊列（Concurrent Dispatch Queue）：可讓多個任務併發（同時）執行。（能夠開啓多個線程，而且同時執行任務）

因此任務和隊列的組合方式有 4 種

同步執行 + 併發隊列
異步執行 + 併發隊列
同步執行 + 串行隊列
異步執行 + 串行隊列

隊列/執行	併發隊列	串行隊列	主隊列(特殊的串行隊列)	全局隊列(特殊的併發隊列)
同步（sync）	沒有開啓新線程，串行執行任務	沒有開啓新線程，串行執行任務	死鎖卡住不執行	沒有開啓新線程，串行執行任務
異步（async）	有開啓新線程，併發執行任務	有開啓新線程，串行執行任務	沒有開啓新線程，串行執行任務	有開啓新線程，併發執行任務

注意

併發隊列的併發功能只有在異步（dispatch_async）方法下才有效。

主隊列是特殊的串行隊列, 全局隊列是特殊的併發隊列(系統提供的)

主隊列的實質上就是一個普通的串行隊列,主線程 中調用 主隊列+同步執行 會致使死鎖問題。這是由於主隊列中追加的同步任務和主線程自己的任務二者之間相互等待，阻塞了主隊列，最終形成了主隊列所在的線程（主線程）死鎖問題.

並行與併發

1. 並行與併發的區別

併發（concurrency）：把任務在不一樣的時間點交給處理器進行處理。在同一時間點，任務並不會同時運行。
並行（parallelism）：把每個任務分配給每個處理器獨立完成。在同一時間點，任務必定是同時運行

單核處理器,多線程只能併發執行(併發原理就是cpu快速來回切換);

多核處理器能夠實現真正的並行,也就是真正的同時運行

既然單核處理器不能實現真正的並行,那麼單核cpu有必要多線程嗎？

一般一個任務不光 cpu 上要花時間,io上也要花時間（例如去數據庫查數據，去抓網頁，讀寫文件等）。一個進程在等 io 的時候，cpu 是閒置的，另外一個進程正好能夠利用 cpu 進行計算。多個進程一塊兒跑，能夠把 io 和 cpu 都跑滿了。

若是都是獨佔cpu 的業務，在單核狀況下多線程和單線程沒有區別

如今通常都是虛擬資源，資源有彈縮機制，因此通常該跑多線程的時候就能夠跑多線程

2. 面試題:多線程爲何能提升執行效率？

1.在多核處理器上，將要執行的任務分紅多個可並行執行的線程，就能夠提升執行效率。

2.在單核處理器上，多線程只能併發執行，而不是並行，併發原理，其實就是cpu快速來回切換，在特定的時間執行特定的某一個任務，併發執行存在這線程間上下文切換的問題，會消耗必定的時間。若是不考慮阻塞，多線程併發執行其實比單線程執行更加耗費時間，線程過多也會形成cpu負荷過大，而且線程佔用內存資源，建立銷燬線程也都是須要開銷的。

　　多線程經過提升cpu利用率來提升效率。數據庫訪問、磁盤io等操做的速度比cpu執行代碼的速度慢不少，單線程環境下，這些操做會阻塞程序的執行，致使cpu空轉，等待着上述操做完成，所以對於會產生這些阻塞的程序來講，使用多線程能夠避免在等待期間cpu的空轉，提升cpu的利用率。

　　考慮到多線程存在的一些缺點，如今的網絡服務器爲了支持大量併發多不是靠多線程或多進程，而採用其餘的技術如異步i/o