最新整理：iOS面試題-常問多線程問題（六）

前言:

最近把 iOS 面試中可能會遇到的問題整理了一番, 題目大部分是網上收錄的, 方便自己鞏固複習, 也分享給大家；希望對大家有所幫助！

對於答案，不一定都合適，歡迎大家積極討論；整理不易，如果您覺得還不錯，麻煩在文末 “點個贊” ，或者留下您的評論“Mark” 一下，謝謝您的支持

iOS面試題-常問多線程問題（六）

1.什麼是多線程?

多線程是指實現多個線程併發執行的技術,進而提升整體處理性能。
同一時間,CPU 只能處理一條線程,多線程併發執行,其實是 CPU 快速的在多條線程之間調度(切換)如果 CPU 調度線程的時間足夠快, 就造成了多線程併發執行的假象
- 主線程的棧區空間大小爲1M,非常非常寶貴
- 子線程的棧區空間大小爲512K內存空間
優勢
充分發揮多核處理器的優勢，將不同線程任務分配給不同的處理器，真正進入“並行計算”狀態
弊端
新線程會消耗內存控件和cpu時間，線程太多會降低系統運行性能。

2.進程和線程區別?

進程：正在運行的程序，負責程序的內存分配，每一個進程都有自己獨立的虛擬內存空間。（一個程序運行的動態過程）
線程：線程是進程中一個獨立執行的路徑（控制單元）一個進程至少包含一條線程，即主線程可以將耗時的執行路徑（如網絡請求）放在其他線程中執行。
進程和線程的比較
- 線程是 CPU 調用的最小單位
- 進程是 CPU 分配資源和調度的單位
- 一個程序可以對應多個進程,一個進程中可有多個線程,但至少要有一條線程,
- 同一個進程內的線程共享進程資源

3.線程間怎麼通信?

線程間的通信體現: 一個線程傳遞數據給另一個線程,
在一個線程中執行完特定的任務後，轉到另一個線程繼續執行任務。

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4.iOS的多線程方案有哪幾種？

5. 什麼是GCD?

GCD(Grand Central Dispatch), 又叫做大中央調度, 它對線程操作進行了封裝,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語言接口, 使用更加高效,也是蘋果推薦的使用方式.

6.GCD 的隊列類型?

GCD的隊列可以分爲2大類型

併發隊列（Concurrent Dispatch Queue）
可以讓多個任務併發（同時）執行（自動開啓多個線程同時執行任務）
併發功能只有在異步（dispatch_async）函數下才有效
串行隊列（Serial Dispatch Queue）
讓任務一個接着一個地執行（一個任務執行完畢後，再執行下一個任務）,按照FIFO順序執行.

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

GCD多線程經常會使用 dispatch_sync和dispatch_async函數向指定隊列添加任務,分別是同步和異步

同步指阻塞當前線程,既要等待添加的耗時任務塊Block完成後,函數才能返回,後面的代碼才能繼續執行
異步指將任務添加到隊列後,函數立即返回,後面的代碼不用等待添加的任務完成後即可執行,異步提交無法確定任務執行順序

8.dispatch_after使用?

通過該函數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")
    });

9.dispatch_group_t (組調度)的使用?

組調度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, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    //請求2
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    //請求3
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    //界面刷新
    NSLog(@"任務均完成，刷新界面");
});

10.dispatch_semaphore (信號量)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數，分別是

dispatch_semaphore_create，  // 創建最大併發數
dispatch_semaphore_wait。    // -1 開始執行 (0則等待)
dispatch_semaphore_signal，  // +1

11.什麼是NSOperation?

NSOperation是基於GCD的上封裝,將線程封裝成要執行的操作,不需要管理線程的生命週期和同步,比GCD可控性更強

例如:
可以加入操作依賴控制執行順序,設置操作隊列最大併發數,取消操作等

12. NSOperation如何實現操作依賴?

通過任務間添加依賴，可以爲任務設置執行的先後順序。接下來通過一個案例來展示設置依賴的效果。

NSOperationQueue *queue=[[NSOperationQueue alloc] init];
//創建操作
NSBlockOperation *operation1=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
    NSLog(@"執行第1次操作，線程：%@",[NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *operation2=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
    NSLog(@"執行第2次操作，線程：%@",[NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *operation3=[NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
    NSLog(@"執行第3次操作，線程：%@",[NSThread currentThread]);
}];
//添加依賴
[operation1 addDependency:operation2];
[operation2 addDependency:operation3];
//將操作添加到隊列中去
[queue addOperation:operation1];
[queue addOperation:operation2];
[queue addOperation:operation3];

13.是否可以把比較耗時的操作放在 NSNotification中?

如果在異步線程發的通知，那麼可以執行比較耗時的操作;
如果在主線程發的通知，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線程安全的例子?

UIKit(必須在主線程)
FMDBDataBaseQueue(串行隊列)
等等..

15.dispatch_barrier_(a)sync使用?

一個dispatch barrier 允許在一個併發隊列中創建一個同步點。當在併發隊列中遇到一個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，隊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);

dispatch_set_target_queue 函數有兩個作用：第一，變更隊列的執行優先級；第二，目標隊列可以成爲原隊列的執行階層。

第一個參數是要執行變更的隊列（不能指定主隊列和全局隊列）
第二個參數是目標隊列（指定全局隊列）
主線程是相對於什麼而言的

17.在項目什麼時候選擇使用 GCD，什麼時候選擇 NSOperation?

項目中使用 NSOperation 的優點是 NSOperation 是對線程的高度抽象，在項目中使用它，會使項目的程序結構更好，子類化 NSOperation 的設計思路，是具有面向對象的優點(複用、封裝)，使得實現是多線程支持，而接口簡單，建議在複雜項目中使用。
項目中使用 GCD 的優點是 GCD 本身非常簡單、易用，對於不復雜的多線程操作，會節省代碼量，而 Block 參數的使用，會是代碼更爲易讀，建議在簡單項目中使用。

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只⽀支持FIFO的隊列列，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間設置依賴關係，⽽而GCD 需要寫很多的代碼才能實現
NSOperationQueue⽀支持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如何取消線程?

GCD目前有兩種方式可以取消線程:

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

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

2.使用臨時變量+return 方式取消正在執行的Block

__block BOOL gcdFlag= NO; // 臨時變量
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 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, (int64_t)(10 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
                   NSLog(@"我要停止啦");
                   gcdFlag = YES;
               });

20.NSOperation取消線程方式?

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];

2.移除隊列裏面所有的操作，但正在執行的操作無法移除

[queue1 cancelAllOperations];

3.掛起隊列，使隊列任務不再執行，但正在執行的操作無法掛起

queue1.suspended = YES;

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，首先會調用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，就會調用main方法。
 3、重寫操作的入口方法(main)，就可以在這個方法裏面指定操作執行的任務。
 4、main方法默認是在子線程異步執行的。

21. 什麼是線程安全?

1塊資源可能會被多個線程共享，也就是多個線程可能會訪問同一塊資源
比如多個線程訪問同一個對象、同一個變量、同一個文件
當多個線程訪問同一塊資源時，很容易引發數據錯亂和數據安全問題

22.線程安全的處理手段有哪些？

加鎖
同步執行

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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,造成死循環,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，調用者線程不會休眠，而是不停循環在那裏，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，調用者線程會休眠，此時cpu可以調度其他線程工作。直到被鎖資源釋放鎖。此時會喚醒休眠線程。

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,性能也比較好
dispatch_mutex
dispatch_queue 串行
NSLock 對 mutex 封裝
@synchronized 性能最差

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？

預計線程等待鎖的時間很短
加鎖的代碼（臨界區）經常被調用，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？

預計線程等待鎖的時間較長
單核處理器
臨界區有IO操作
臨界區代碼複雜或者循環量大
臨界區競爭非常激烈

27.代碼分析一,此函數耗時? 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);
});
此函數耗時?: 3秒
此函數輸出?: 123

串行隊列異步執行會開新線程,同步執行不會開線程,在一個串行隊列了,則是按照順序執行耗時3秒 ,打印123;
併發: 任務以FIFO從序列中移除，然後併發運行，可以按照任何順序完成。它會自動開啓多個線程同時執行任務
串行: 任務以FIFO從序列中一個一個執行。一次只調度一個任務，隊列中的任務一個接着一個地執行（一個任務執行完畢後，再執行下一個任務）而且只會開啓一條線程

28.代碼分析二,打印結果

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");
}

打印 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在子線程中,子線程默認 runloop 是不開啓的,所以不執行2

29.請問下面代碼的打印結果是什麼？

- (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];
}

打印1

start 執行完,線程就銷燬了.任務 test 沒法執行了

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1.什麼是多線程?

2.進程和線程區別?

3.線程間怎麼通信?

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4.iOS的多線程方案有哪幾種？

5. 什麼是GCD?

6.GCD 的隊列類型?

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

8.dispatch_after使用?

9.dispatch_group_t (組調度)的使用?

10.dispatch_semaphore (信號量)如何使用?

11.什麼是NSOperation?

12. NSOperation如何實現操作依賴?

13.是否可以把比較耗時的操作放在 NSNotification中?

14.說幾個你在工作中使用到的線程安全的例子?

15.dispatch_barrier_(a)sync使用?

16. dispatch_set_target_queue 使用?

17.在項目什麼時候選擇使用 GCD，什麼時候選 擇 NSOperation?

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

19.GCD如何取消線程?

20.NSOperation取消線程方式?

21. 什麼是線程安全?

22.線程安全的處理手段有哪些？

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23.如何理解GCD死鎖?

24.自旋鎖和互斥鎖的是什麼?

25.OC你瞭解的鎖有哪些？

26：自旋和互斥什麼情況下使用？

27.代碼分析一,此函數耗時? 輸出結果

28.代碼分析二,打印結果

29.請問下面代碼的打印結果是什麼？

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