iOS | 面試知識整理 - 多執行緒 (六)

阿新 • • 發佈：2019-12-25

前言:

最近公司專案不怎麼忙,閒暇時間把iOS 在面試中可能會遇到的問題整理了一番,一部分題目是自己面試遇到的,一部分題目則是網上收錄的,方便自己鞏固複習,也分享給大家! 知識點比較多,比較雜,這裡做了分類,下面是分類連結地址;

面試知識點整理 - 目錄:

iOS | 面試知識整理 - Swift 基礎 (九)

iOS | 面試知識整理 - 多線程 (六)

1.什麼是多執行緒?

多執行緒是指實現多個執行緒併發執行的技術,進而提升整體處理效能。
同一時間,CPU 只能處理一條執行緒,多執行緒併發執行,其實是 CPU 快速的在多條執行緒之間排程(切換)如果 CPU 排程執行緒的時間足夠快,就造成了多執行緒併發執行的假象
- 主執行緒的棧區空間大小為1M,非常非常寶貴
- 子執行緒的棧區空間大小為512K記憶體空間
優勢
充分發揮多核處理器的優勢，將不同執行緒任務分配給不同的處理器，真正進入“平行計算”狀態
弊端
新執行緒會消耗記憶體控制元件和cpu時間，執行緒太多會降低系統執行效能。

2.程序和執行緒區別?

程序：正在執行的程式，負責程式的記憶體分配，每一個程序都有自己獨立的虛擬記憶體空間。（一個程式執行的動態過程）
執行緒：執行緒是程序中一個獨立執行的路徑（控制單元）一個程序至少包含一條執行緒，即主執行緒可以將耗時的執行路徑（如網路請求）放在其他執行緒中執行。
程序和執行緒的比較
- 執行緒是 CPU 呼叫的最小單位
- 程序是 CPU 分配資源和排程的單位
- 一個程式可以對應多個程序,一個程序中可有多個執行緒,但至少要有一條執行緒,
- 同一個程序內的執行緒共享程序資源

3.執行緒間怎麼通訊?

執行緒間的通訊體現: 一個執行緒傳遞資料給另一個執行緒,
在一個執行緒中執行完特定的任務後，轉到另一個執行緒繼續執行任務。

4.iOS的多執行緒方案有哪幾種？

5. 什麼是GCD?

GCD(Grand Central Dispatch),又叫做大中央排程,它對執行緒操作進行了封裝,加入了很多新的特性,內部進行了效率優化,提供了簡潔的C語言介面,使用更加高效,也是蘋果推薦的使用方式.

6.GCD 的佇列型別?

GCD的佇列可以分為2大型別

併發佇列（Concurrent Dispatch Queue）
可以讓多個任務併發（同時）執行（自動開啟多個執行緒同時執行任務）
併發功能只有在非同步（dispatch_async）函式下才有效
序列佇列（Serial Dispatch Queue）
讓任務一個接著一個地執行（一個任務執行完畢後，再執行下一個任務）,按照FIFO順序執行.

7.什麼是同步和非同步任務派發(synchronous和asynchronous)?

GCD多執行緒經常會使用 dispatch_sync和dispatch_async函式向指定佇列新增任務,分別是同步和非同步

同步指阻塞當前執行緒,既要等待新增的耗時任務塊Block完成後,函式才能返回,後面的程式碼才能繼續執行
非同步指將任務新增到佇列後,函式立即返回,後面的程式碼不用等待新增的任務完成後即可執行,非同步提交無法確定任務執行順序

8.dispatch_after使用?

通過該函式可以讓提交的任務在指定時間後開始執行,也就是延遲執行;

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,(int64_t)(10 * NSEC_PER_SEC)),dispatch_get_main_queue(),^{
        NSLog(@"10秒後開始執行")
    });
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9.dispatch_group_t (組排程)的使用?

組排程可以實現等待一組操都作完成後執行後續任務.

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group,dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0),^{
    //請求1
});
dispatch_group_async(group,^{
    //請求2
});
dispatch_group_async(group,^{
    //請求3
});
dispatch_group_notify(group,^{
    //介面重新整理
    NSLog(@"任務均完成，重新整理介面");
});
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10.dispatch_semaphore (訊號量)如何使用?

用於控制最大併發數
可以防止資源搶奪

與他相關的共有三個函式，分別是

dispatch_semaphore_create，  // 建立最大併發數
dispatch_semaphore_wait。    // -1 開始執行 (0則等待)
dispatch_semaphore_signal，  // +1 
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11.什麼是NSOperation?

NSOperation是基於GCD的上封裝,將執行緒封裝成要執行的操作,不需要管理執行緒的生命週期和同步,比GCD可控性更強

例如:
可以加入操作依賴控制執行順序,設定操作佇列最大併發數,取消操作等

12. NSOperation如何實現操作依賴?

通過任務間新增依賴，可以為任務設定執行的先後順序。接下來通過一個案例來展示設定依賴的效果。

NSOperationQueue *queue=[[NSOperationQueue alloc] init];
//建立操作
NSBlockOperation *operation1=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
    NSLog(@"執行第1次操作，執行緒：%@",[NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *operation2=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
    NSLog(@"執行第2次操作，執行緒：%@",[NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *operation3=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
    NSLog(@"執行第3次操作，執行緒：%@",[NSThread currentThread]);
}];
//新增依賴
[operation1 addDependency:operation2];
[operation2 addDependency:operation3];
//將操作新增到佇列中去
[queue addOperation:operation1];
[queue addOperation:operation2];
[queue addOperation:operation3];
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13.是否可以把比較耗時的操作放在 NSNotification中?

如果在非同步執行緒發的通知，那麼可以執行比較耗時的操作;
如果在主執行緒發的通知，那麼就不可以執行比較耗時的操作

14.說幾個你在工作中使用到的執行緒安全的例子?

UIKit(必須在主執行緒)
FMDBDataBaseQueue(序列佇列)
等等..

15.dispatch_barrier_(a)sync使用?

一個dispatch barrier 允許在一個併發佇列中建立一個同步點。當在併發佇列中遇到一個barrier,他會延遲執行barrier的block,等待所有在barrier之前提交的blocks執行結束。這時，barrier block自己開始執行。之後，佇列繼續正常的執行操作。

16. dispatch_set_target_queue 使用?

dispatch_set_target_queue(dispatch_object_t object,dispatch_queue_t queue);
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dispatch_set_target_queue 函式有兩個作用：第一，變更佇列的執行優先順序；第二，目標佇列可以成為原佇列的執行階層。

第一個引數是要執行變更的佇列（不能指定主佇列和全域性佇列）
第二個引數是目標佇列（指定全域性佇列）
主執行緒是相對於什麼而言的

17.在專案什麼時候選擇使用 GCD，什麼時候選擇 NSOperation?

專案中使用 NSOperation 的優點是 NSOperation 是對執行緒的高度抽象，在專案中使用它，會使專案的程式結構更好，子類化 NSOperation 的設計思路，是具有面向對象的優點(複用、封裝)，使得實現是多執行緒支援，而介面簡單，建議在複雜專案中使用。
專案中使用 GCD 的優點是 GCD 本身非常簡單、易用，對於不復雜的多執行緒操作，會節省程式碼量，而 Block 引數的使用，會是程式碼更為易讀，建議在簡單專案中使用。

18.說一下 OperationQueue 和 GCD 的區別，以及各自的優勢

GCD是純C語⾔言的API，NSOperationQueue是基於GCD的OC版本封裝
GCD只⽀支援FIFO的佇列列，NSOperationQueue可以很⽅方便便地調整執⾏行行順序、設置最⼤大併發數量量
NSOperationQueue可以在輕鬆在Operation間設定依賴關係，⽽而GCD 需要寫很多的程式碼才能實現
NSOperationQueue⽀支援KVO，可以監測operation是否正在執⾏行行 (isExecuted)、是否結束(isFinished)，是否取消(isCanceld)
GCD的執⾏行行速度⽐比NSOperationQueue快任務之間不不太互相依賴:GCD 任務之間有依賴\或者要監聽任務的執⾏行行情況:NSOperationQueue

19.GCD如何取消執行緒?

GCD目前有兩種方式可以取消執行緒:

1.dispatch_block_cancel類似NSOperation一樣，可以取消還未執行的執行緒。但是沒辦法做到取消一個正在執行的執行緒。

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0,0);
dispatch_block_t block1 = dispatch_block_create(0,^{
    NSLog(@"block1");
});
dispatch_block_t block2 = dispatch_block_create(0,^{
    NSLog(@"block2");
});
    
dispatch_block_t block3 = dispatch_block_create(0,^{
    NSLog(@"block3");
});
    
dispatch_async(queue,block1);
dispatch_async(queue,block2);
dispatch_async(queue,block3);
dispatch_block_cancel(block3); // 取消 block3
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2.使用臨時變數+return 方式取消正在執行的Block

__block BOOL gcdFlag= NO; // 臨時變數
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,^{
    for (long i=0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"正在執行第i次:%ld",i);
        sleep(1);
        if (gcdFlag==YES) { // 判斷並終止
            NSLog(@"終止");
            return ;
        }
    };
});
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,^{
                   NSLog(@"我要停止啦");
                   gcdFlag = YES;
               });
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20.NSOperation取消執行緒方式?

1.通過 cancel 取消未執行的單個操作

NSOperationQueue *queue1 = [[NSOperationQueue alloc]init];
NSBlockOperation *block1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"block11");
}];
NSBlockOperation *block2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"block22");
}];
NSBlockOperation *block3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
    NSLog(@"block33");
}];
[block3 cancel];
[queue1 addOperations:@[block1,block2,block3] waitUntilFinished:YES];
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2.移除佇列裡面所有的操作，但正在執行的操作無法移除

[queue1 cancelAllOperations];
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3.掛起佇列，使佇列任務不再執行，但正在執行的操作無法掛起

queue1.suspended = YES;
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4.我們可以自定義NSOperation，實現取消正在執行的操作。其實就是攔截main方法。

 main方法：
 1、任何操作在執行時，首先會呼叫start方法，start方法會更新操作的狀態（過濾操作,如過濾掉處於“取消”狀態的操作）。
 2、經start方法過濾後，只有正常可執行的操作，就會呼叫main方法。
 3、重寫操作的入口方法(main)，就可以在這個方法裡面指定操作執行的任務。
 4、main方法預設是在子執行緒非同步執行的。
複製程式碼

21. 什麼是執行緒安全?

1塊資源可能會被多個執行緒共享，也就是多個執行緒可能會訪問同一塊資源
比如多個執行緒訪問同一個物件、同一個變數、同一個檔案
當多個執行緒訪問同一塊資源時，很容易引發資料錯亂和資料安全問題

22.執行緒安全的處理手段有哪些？

加鎖
同步執行

23.如何理解GCD死鎖?

所謂死鎖.通常是指2個操作相互等待對方完成,造成死迴圈,於是2個操作都無法進行,就產生了死鎖;

24.自旋鎖和互斥鎖的是什麼?

自旋鎖會忙等: 所謂忙等，即在訪問被鎖資源時，呼叫者執行緒不會休眠，而是不停迴圈在那裡，直到被鎖資源釋放鎖。
互斥鎖會休眠: 所謂休眠，即在訪問被鎖資源時，呼叫者執行緒會休眠，此時cpu可以排程其他執行緒工作。直到被鎖資源釋放鎖。此時會喚醒休眠執行緒。

25.OC你瞭解的鎖有哪些？

os_unfair_lock ios10 開始
OSSpanLock ios10 廢棄
dispatch_semaphore 建議使用,效能也比較好
dispatch_mutex
dispatch_queue 序列
NSLock 對 mutex 封裝
@synchronized 效能最差

26：自旋和互斥什麼情況下使用？

什麼情況使用自旋鎖比較划算？

預計執行緒等待鎖的時間很短
加鎖的程式碼（臨界區）經常被呼叫，但競爭情況很少發生
CPU資源不緊張
多核處理器

什麼情況使用互斥鎖比較划算？

預計執行緒等待鎖的時間較長
單核處理器
臨界區有IO操作
臨界區程式碼複雜或者迴圈量大
臨界區競爭非常激烈

27.程式碼分析一,此函式耗時? 輸出結果

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test",nil);
dispatch_async(queue,^{
    NSLog(@"1");
    sleep(1);
});
dispatch_async(queue,^{
    NSLog(@"2");
    sleep(1);
});
dispatch_sync(queue,^{
    NSLog(@"3");
    sleep(1);
});
此函式耗時?: 3秒
此函式輸出?: 123
複製程式碼

序列佇列非同步執行會開新執行緒,同步執行不會開執行緒,在一個序列隊列了,則是按照順序執行耗時3秒,列印123;
併發: 任務以FIFO從序列中移除，然後併發執行，可以按照任何順序完成。它會自動開啟多個執行緒同時執行任務
序列: 任務以FIFO從序列中一個一個執行。一次只調度一個任務，佇列中的任務一個接著一個地執行（一個任務執行完畢後，再執行下一個任務）而且只會開啟一條執行緒

28.程式碼分析二,列印結果

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0,0);
dispatch_async(queue,^{
    NSLog(@"1");
    [self performSelector:@selector(test) withObject:nil afterDelay:0];
    NSLog(@"3");
});

- (void)test{
    NSLog(@"2");
}
複製程式碼

列印 1,3
performSelector after 是基於 timer 定製器,定時器又是基於 runloop 實現的;任務2在子執行緒中,子執行緒預設 runloop 是不開啟的,所以不執行2

29.請問下面程式碼的列印結果是什麼？

- (void)test{
    NSLog(@"2");
}

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithBlock:^{
        NSLog(@"1");
    }];
    [thread start];
    [self performSelector:@selector(test) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
}
複製程式碼

列印1

start 執行完,執行緒就銷燬了.任務 test 沒法執行了

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iOS | 面試知識整理 - 網路相關 (七)

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