概念篇-进程与线程,任务和队列

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概念篇-进程与线程,任务和队列数据库

iOS 多线程之GCD服务器

iOS 多线程之 NSOperation微信

进程与线程

1. 定义

进程:进程是指在系统中正在运行的一个应用程序，如微信、QQ等app都是一个进程.markdown
线程:线程是进程的基本执行单元，处理器调度的基本单位. 一个进程的全部任务都在线程中执行.进程至少要有一条线程,程序启动会默认开启一条线程，这条线程被成为主线程或UI线程网络

2. 关系与区别

同一进程的线程共享本进程的地址空间和资源(如内存、I/O、CPU等)，而进程之间则是独立.
一个进程崩溃后，在保护模式下不会对其余进程产生影响，可是一个线程崩溃整个进程都死掉，因此多进程要比多线程健壮.进程切换时，消耗的资源大、效率高。因此设计到频繁的切换时，使用线程要好于进程。一样若是要求同时进行而且又要共享某些变量的并发操做，只能用线程而不能用进程.
进程是独立运行的,线程必须依赖于进程

任务和队列

任务: 就是执行操做的意思，换句话说就是你在线程中执行的那段代码(在 GCD 中是放在 block 中的)。执行任务有两种方式：同步执行 和 异步执行。二者的主要区别是：是否等待队列的任务执行结束，以及是否具有开启新线程的能力。多线程
- 同步执行(sync):并发
  - 同步添加任务到指定的队列中，在添加的任务执行结束以前，会一直等待，直到队列里面的任务完成以后再继续执行。
  - 只能在当前线程中执行任务，不具有开启新线程的能力。
- 异步执行(async):app
  - 异步添加任务到指定的队列中，它不会作任何等待，能够继续执行任务.
  - 能够在新的线程中执行任务，具有开启新线程的能力。
在io等待的时候，同步不会切走，浪费了时间。若是都是独占cpu 的业务，在单核状况下多线和单线没有区别。异步
队列:(Dispatch Queue):这里的队列指执行任务的等待队列，即用来存听任务的队列。队列是一种特殊的线性表，采用 FIFO（先进先出）的原则。GCD 中有两种队列串行队列和并发队列。二者都符合 FIFO（先进先出）的原则。二者的主要区别是：执行顺序不一样，以及开启线程数不一样。
- 串行队列（Serial Dispatch Queue）：每次只有一个任务被执行。让任务一个接着一个地执行。（只开启一个线程，一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）
- 并发队列（Concurrent Dispatch Queue）：可让多个任务并发（同时）执行。（能够开启多个线程，而且同时执行任务）

因此任务和队列的组合方式有 4 种

同步执行 + 并发队列
异步执行 + 并发队列
同步执行 + 串行队列
异步执行 + 串行队列

队列/执行	并发队列	串行队列	主队列(特殊的串行队列)	全局队列(特殊的并发队列)
同步（sync）	没有开启新线程，串行执行任务	没有开启新线程，串行执行任务	死锁卡住不执行	没有开启新线程，串行执行任务
异步（async）	有开启新线程，并发执行任务	有开启新线程，串行执行任务	没有开启新线程，串行执行任务	有开启新线程，并发执行任务

注意

并发队列的并发功能只有在异步（dispatch_async）方法下才有效。

主队列是特殊的串行队列, 全局队列是特殊的并发队列(系统提供的)

主队列的实质上就是一个普通的串行队列,主线程 中调用 主队列+同步执行 会致使死锁问题。这是由于主队列中追加的同步任务和主线程自己的任务二者之间相互等待，阻塞了主队列，最终形成了主队列所在的线程（主线程）死锁问题.

并行与并发

1. 并行与并发的区别

并发（concurrency）：把任务在不一样的时间点交给处理器进行处理。在同一时间点，任务并不会同时运行。
并行（parallelism）：把每个任务分配给每个处理器独立完成。在同一时间点，任务必定是同时运行

单核处理器,多线程只能并发执行(并发原理就是cpu快速来回切换);

多核处理器能够实现真正的并行,也就是真正的同时运行

既然单核处理器不能实现真正的并行,那么单核cpu有必要多线程吗？

一般一个任务不光 cpu 上要花时间,io上也要花时间（例如去数据库查数据，去抓网页，读写文件等）。一个进程在等 io 的时候，cpu 是闲置的，另外一个进程正好能够利用 cpu 进行计算。多个进程一块儿跑，能够把 io 和 cpu 都跑满了。

若是都是独占cpu 的业务，在单核状况下多线程和单线程没有区别

如今通常都是虚拟资源，资源有弹缩机制，因此通常该跑多线程的时候就能够跑多线程

2. 面试题:多线程为何能提升执行效率？

1.在多核处理器上，将要执行的任务分红多个可并行执行的线程，就能够提升执行效率。

2.在单核处理器上，多线程只能并发执行，而不是并行，并发原理，其实就是cpu快速来回切换，在特定的时间执行特定的某一个任务，并发执行存在这线程间上下文切换的问题，会消耗必定的时间。若是不考虑阻塞，多线程并发执行其实比单线程执行更加耗费时间，线程过多也会形成cpu负荷过大，而且线程占用内存资源，建立销毁线程也都是须要开销的。

　　多线程经过提升cpu利用率来提升效率。数据库访问、磁盘io等操做的速度比cpu执行代码的速度慢不少，单线程环境下，这些操做会阻塞程序的执行，致使cpu空转，等待着上述操做完成，所以对于会产生这些阻塞的程序来讲，使用多线程能够避免在等待期间cpu的空转，提升cpu的利用率。

　　考虑到多线程存在的一些缺点，如今的网络服务器为了支持大量并发多不是靠多线程或多进程，而采用其余的技术如异步i/o