限制后台线程上的 CPU 使用率答案

【问题标题】：Throttle CPU usage on background thread限制后台线程上的 CPU 使用率
【发布时间】：2015-06-24 16:43:22
【问题描述】：

我有一个 CPU 密集型任务，我希望它使用更少的 CPU 并占用更多时间。

我在启动时将大量 SCNNode 加载到场景中。它会占用大量内存，我希望它能够以安全的速度运行，而不是拖慢我的系统或可能导致系统崩溃。

这是我用来加载节点的代码。

dispatch_async(dispatch_get_global_queue( DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0), ^(void){
    NSLog(@"Start Loading Level");
    SCNNode *cameraNode = [SCNNode node];
    cameraNode.camera = [SCNCamera camera];
    cameraNode.camera.zFar = 5000;
    cameraNode.position = SCNVector3Make(0, 3000, 0);
    cameraNode.rotation = SCNVector4Make(1, 0, 0, -M_PI_2);
    [scene.rootNode addChildNode:cameraNode];
    for (int i = 0; i < 100000; i++)
    {
        int side = 3000;
        SCNNode *node = [SCNNode node];
        node.geometry = [SCNBox boxWithWidth:1 height:1 length:1 chamferRadius:0];
        node.position = SCNVector3Make(arc4random_uniform(side) - side / 2.0,
                                       0,
                                       arc4random_uniform(side) - side / 2.0);
        [scene.rootNode addChildNode:node];
    }
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^(void){
        NSLog(@"Finished");
    });
});

以下是统计数据：

【问题讨论】：

SceneKit 必须渲染这么多节点，我会更加专注。 100000 个节点非常庞大。
这是一个测试用例。我可以使用我自己项目中的代码，但这似乎明白了这一点。
我建议在 dispatch_async() 中使用带有 stride 的 dispatch_apply() 而不是 for(;;) 来同时创建节点。
感谢您的提示，但在 cpu 使用方面根本没有帮助。
你确定它不会在你有一些竞争任务时自动使用正确的时间吗？如果是这样，您可以尝试定期调用 usleep() 或 sched_yield，但不确定它们如何与 GCD 交互。

标签： objective-c scenekit

【解决方案1】：

这可能不是最好的方法，但你看过prepareobject:吗？

创建 NSObjects 本身应该不是什么大问题，但准备几何图形并将其添加到场景中可能就是这样。将此步骤推迟到辅助线程可以节省一些 CPU 并使场景在节点准备好添加之前不会停止。

一旦每个节点准备就绪，（完成处理程序）只需将其添加到场景中。我不会限制加载，但它至少会以更安全的方式处理您应用的其余部分。

https://developer.apple.com/library/prerelease/ios/documentation/SceneKit/Reference/SCNSceneRenderer_Protocol/index.html#//apple_ref/occ/intfm/SCNSceneRenderer/prepareObjects:withCompletionHandler:

-(void)prepareLevel{
    // Mutable Array to save the nodes
    NSMutableArray *nodes = [[NSMutableArray alloc] init];

    for (int i = 0; i < 100000; i++)
    {
        int side = 3000;
        SCNNode *node = [SCNNode node];
        node.geometry = [SCNBox boxWithWidth:1 height:1 
                                      length:1 chamferRadius:0];
        node.position = SCNVector3Make(arc4random_uniform(side) - side / 2.0,
                                       0,
                                       arc4random_uniform(side) - side / 2.0);

        [nodes addObject:node];
    }

    [mySCNView prepareObjects:nodes withCompletionHandler:^(BOOL success) {
        for(SCNNode*node in nodes){
            [scene.rootNode addChildNode:node];
        }
    }];

}

【讨论】：

这确实解决了我的问题，谢谢。你能用一段示例代码编辑你的答案吗？
当然，我回家后会这样做。
我添加了一个简单的代码示例。仍有优化空间，但展示了prepareObject:的基本用法
是的！非常感谢。我对稍后会查看问题的人提出了更多要求，因为示例代码对这些类型的问题非常有帮助。

【解决方案2】：

两个想法：

使用 NSOperationQueue，它有方法 setThreadPriority: 可用于在一定程度上限制负载。
因为您在异步队列上进行调度，所以您可以在处理每 100 个左右的元素后插入一个 sleep() 函数。这应该会减少处理器的工作量，因为线程会在一定百分比的时间内停止，但不会让您的 UI 滞后，因为它只是一个后台队列。

显然这会牺牲 CPU 负载来换取执行时间。

【讨论】：

【解决方案3】：

您似乎没有采取任何措施来限制同时操作的数量。这样做可能比尝试限制 CPU 使用率更有效，因为相比之下，CPU 使用率限制是一个模糊的概念。

要限制并发操作的数量，您可以执行以下操作之一：

使用dispatch_queue_create("com.myApp.loadQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL) 自定义dispatch_queue。 DISPATCH_QUEUE_SERIAL 防止队列中的块并发运行。
正如@JoJoe 在他们的回答中提到的，使用NSOperationQueue。我建议使用setConcurrentOperationCount: 而不是setThreadPriority: 来限制并发操作的数量。如果您不想费心设置自己的NSOperation 子类，可以使用NSBlockOperation。

【讨论】：