苹果官方多线程编程指南

"多线程编程指南" 这篇文档是苹果公司出品的一份关于多线程编程的指南，主要面向iOS和macOS开发者。文档详细介绍了多线程编程的基本概念、设计原则以及线程管理和RunLoop的相关知识，旨在帮助开发者有效地利用多线程提高应用程序的性能和响应性。 1. **什么是多线程**： 多线程是指在一个进程中同时执行多个独立的执行路径，每个路径称为一个线程。多线程允许程序并行执行不同的任务，提高系统资源利用率，但同时也引入了线程间同步和数据安全的问题。 2. **线程术语**： - 主线程：应用程序的默认执行线程，通常负责处理用户界面。 - 工作线程：非主线程，用于执行后台任务。 - 线程安全：如果一个函数或方法可以在多线程环境下正确运行而不引发数据竞争，就称它是线程安全的。 3. **多线程的替代方法**： 除了多线程外，还可以使用GCD（Grand Central Dispatch）和操作队列来实现并发，这些方法提供了更高级别的抽象，简化了线程管理。 4. **线程支持**： - 线程包：如Cocoa中的NSThread，或者POSIX线程（pthread）。 - RunLoop：线程上持续循环的事件处理机制，处理线程的输入源和定时器。 - 同步工具：如锁、信号量、条件变量等，用于控制线程间的同步和通信。 - 线程间通信：对象间传递消息、使用NSOperationQueue等方式。 5. **设计技巧**： - 避免显式创建线程，尽可能使用高抽象层次的并发工具。 - 保持线程合理忙碌，避免线程空转消耗资源。 - 避免共享数据结构，减少线程冲突。 - 考虑多线程对用户界面的影响，确保主线程不被阻塞。 - 理解线程退出时的行为，如清理工作和资源释放。 - 异常处理，确保线程在异常情况下能正确关闭。 - 清洁地中断线程，避免死锁和资源泄露。 - 使用线程安全的库，以防止数据竞争。 6. **线程管理**： - 线程成本：创建和维护线程是有开销的，过多的线程可能导致资源浪费。 - 创建线程：通过NSThread、pthread、NSObject的performSelectorInBackground:withObject:等方法。 - 配置线程属性，如堆栈大小、线程本地存储、脱离状态和优先级。 - 编写线程入口点，包括创建自动释放池、设置异常处理和RunLoop。 7. **RunLoop**： - RunLoop是线程上的事件循环，处理事件并调度任务。 - RunLoop模式决定了RunLoop的运行行为和响应事件。 - 输入源，如端口、定时器，决定RunLoop何时醒来处理事件。 - 应用在需要长时间运行的线程，如网络请求或定时刷新界面。 8. **中断线程**： 优雅地中断线程是很重要的，通常通过设置标志或取消任务来通知线程结束。 这份指南提供了一个全面的多线程编程视角，涵盖了从基础概念到高级主题，对理解和实践多线程编程有着极高的指导价值。