iOS多线程知识总结

作者: WeiHing | 来源:发表于2016-05-29 15:17 被阅读203次

多线程基本概念

单核CPU，同一时间cpu只能处理1个线程,只有1个线程在执行。多线程同时执行:是CPU快速的在多个线程之间的切换。如果线程数非常多,线程切换会消耗大量的cpu资源。相同时间内，每个线程被调度的次数会降低,线程的执行效率降低。

优点：
能适当提高程序的执行效率
能适当提高资源的利用率（CPU&内存）
线程上得任务执行完后自动销毁

缺点：
开启线程需要占用一定的内存空间(默认情况下,每一个线程都占512KB)
如果开启大量的线程,会占用大量的内存空间,降低程序的性能
线程越多,cpu在调用线程上的开销就越大
程序设计更加复杂,比如线程间的通信、多线程的数据共享

主线程：
一个程序运行后,默认会开启1个线程,称为“主线程”或“UI线程”
主线程一般用来刷新UI界面 ,处理UI事件(比如:点击、滚动、拖拽等事件)
主线程使用注意 �别将耗时的操作放到主线程中�耗时操作会卡住主线程,严重影响UI的流畅度,给用户一种卡的坏体验

iOS中目前有四种实现多线程的方案：

1.pthread
2.NSThread
3.GCD
4.NSOperation

pthread

一套在多操作系统上通用的多线程API，跨平台、可移植性强，基于C语言。线程的生命周期需要程序员自己管理，基本不怎么使用。

简单使用：

创建一个子线程并在子线程中执行一个函数。

#import <pthread.h>

#pragma mark --pthread
- (void)pthreadDemo1{
    pthread_t PID;
    //参数1：pthread_t 线程的标示
    //参数2：pthread_attr_t 线程的属性
    //参数3：void*  (*)  (void *)  函数签名， void *大约可以理解为oc中的id
    //      返回值  函数名 参数
    //参数4：给函数（参数3）的参数
    //返回值：0 成功，非0 失败
    int result = pthread_create(&PID, NULL, task, NULL);
    if (result == 0) {
        NSLog(@"ok");
    }else{
        NSLog(@"fail");
    }
}
void * task(void *param){
    NSLog(@"task is running %@",[NSThread currentThread]);
    return NULL;
}
- (IBAction)clicked:(id)sender {
    NSLog(@"main thread:%@",[NSThread currentThread]);
    [self pthreadDemo1];
}

pthreadDemo1.png

- (void)pthreadDemo2{
    pthread_t PID;

    NSString *str = @"str";
//    char * str2 = "str2";   
//    int result = pthread_create(&PID, NULL, task, str2);
    int result = pthread_create(&PID, NULL, task, (__bridge void *)(str));
    if (result == 0) {
        NSLog(@"ok");
    }else{
        NSLog(@"fail");
    }
}
void * task(void *param){
//    printf("%s\n",param);
    
    NSString *str = (__bridge NSString *)(param);
    NSLog(@"正在运行的线程： %@,  ->%@",[NSThread currentThread],param);
    NSLog(@"正在运行的线程：%@,  ->%@",[NSThread currentThread],str);
    return NULL;
}

注意：ARC默认下对OC对象进行内存管理，不对C变量管理，桥接的作用是让C变量在合适的时候进行释放。在ARC中使用到和C语言对应的数据类型，就应该使用__bridge进行桥接，在MRC中则不需要。

pthreadDemo2.png

使用pthread需要自己管理线程的生命周期，上面的代码中创建了线程但是没有销毁。

NSThread

面向对象，可以直接操作线程对象，基于OC语言。线程的生命周期仍然需要程序员自己进行管理，使用频率不高。可以通过[NSThread currentThread]获取当前线程，以此获取线程的各种属性，便于调试。

创建和启动线程

需要手动启动

    //参数1：对象
    //参数2：方法
    //参数3：参数2方法需要的参数
    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(task2) object:nil];
    [thread start];//线程启动后在thread中执行task2方法

自动启动

[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(task2) toTarget:self withObject:nil];

或者:

//隐式创建并自动启动线程
[self performSelectorInBackground:@selector(task2) withObject:nil];

后面这两种创建线程并自动启动线程的方法有一个缺点：没有办法对线程的一些属性进行设置。

线程的状态

NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(task3) object:nil];线程新建状态。在内存中创建出一个线程对象。
[thread start];线程就绪状态。线程对象被放入可调度线程池，池中还有别的其他线程对象。等待CPU调度。
CPU调度当前线程，线程进入运行状态。当CPU调度其他线程，线程回到就绪状态。
[NSThread sleepForTimeInterval:1];线程阻塞状态。当调用了sleep方法，或者在等待同步锁。线程对象移出可调度线程池
当sleep时间到时或得到了同步锁，回到就绪状态。
线程死亡。线程任务执行完毕，自然死亡；强制退出，手动杀死。线程一旦死亡了，就不能再次开启任务。

- (void)stateDemo{
    //新建状态
    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(task3) object:nil];
    //就绪状态
    [thread start];
}
- (void)task3{
    //运行
    NSLog(@"正在运行的线程：%@",[NSThread currentThread]);
    //阻塞
    NSLog(@"线程即将进入阻塞状态");
    [NSThread sleepForTimeInterval:1];
//    [NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:2]];//线程休眠时间
    //从阻塞->就绪->运行。被cpu调用，进入运行状态
    NSLog(@"线程唤醒");
    //线程死亡。可以自然死亡也可以被手动杀死，当线程任务执行完毕，自动进入死亡状态
    //手动杀死
    [NSThread exit];
    NSLog(@"dead");//这句话将不会被打印出来
 
    //一旦线程死亡，就不能再次开启任务
}

stateDemo.png

常用属性、方法

更多的属性、方法请参阅文档

名字属性。
@property (nullable, copy) NSString *name；
设置线程名:
NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(task4) object:nil];
thread.name = @"thread";

获得当前线程
+ (NSThread *)currentThread;
获得主线程
+ (NSThread *)mainThread;
是否为主线程
- (BOOL)isMainThread; 
线程优先级
+ (double)threadPriority；
设置优先级：
- (void)attrDemo2{
    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(task4) object:nil];
    thread.name = @"thread";
    thread.threadPriority = 0;
    [thread start];    
    NSThread *thread2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(task4) object:nil];
    thread2.name = @"thread2";
    [thread2 start];
}
- (void)task4{
    for (int i = 0; i<20; i++) {
        NSLog(@"当前线程：%@,%d",[NSThread currentThread],i);
    }
}

线程优先级取值范围0.0-1.0，默认为0.5，值越大优先级越高。设置优先级并不意味着优先级高的线程要比优先级低的线程先运行（运行反映的结果就是，打印结果里面显示的第一条是哪个thread）,只是更可能被CPU执行到。先执行哪个线程是由cpu调度决定的。

线程间通信

常用方法：NSThread类
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait；

GCD

旨在替代NSThread等的线程技术，充分利用多核，基于C语言。线程的生命周期是自动管理的，不需要程序员手动管理线程的创建/销毁/复用过程。经常使用。

任务、队列

任务和队列是GCD中的两个核心概念。
任务就是要执行什么操作，在GCD中通过block来指定要执行的代码。队列用来存放任务。

GCD使用的两个步骤：
1.定制任务：确定想做的事情
2.将任务添加到队列中，指定运行方式。
GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执行。任务的取出遵循队列的FIFO原则，先进先出。

    //创建任务
    //dispatch_block_t的定义typedef void (^dispatch_block_t)(void);任务实际上是一个Block
    dispatch_block_t task = ^{
        NSLog(@"task %@",[NSThread currentThread]);
    };
    //获取队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);  
    //把任务放到队列中
    //参数1：队列  参数2：任务
    dispatch_async(queue, task);    
    //简化
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"task %@",[NSThread currentThread]);
    });

不需要管理线程的生命周期；线程能够复用

    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
            NSLog(@"task %@ %d",[NSThread currentThread] , i);
        });
    }

GCD复用线程.png

队列
队列的类型：并发队列、串行队列。
并发队列：可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多个线程“同时”执行任务）。并发功能只有在异步时才有效。
串行队列：无论是同步异步，任务都是一个接一个地执行。
无论是串行队列还是并发队列，队列里面的任务取出都遵循FIFO原则。并发队列取出任务就分发到可用的线程里，取出的动作很快，就相当于是所有任务都是一起执行的。
全局并发队列：供整个应用使用，GCD有函数可以获得，不需要手动创建
主队列：它是特殊的串行队列，又叫全局串行队列，代表着主线程。

队列的创建：
dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr);第一个参数是唯一标识符，也可以当做是队列的名称，用于debug。第二个参数是队列的属性，表示创建的是并行队列还是串行队列，DISPATCH_QUEUE_SERIAL或者NULL为串行，DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT为并行。
dispatch_get_main_queue()获得主队列
dispatch_get_global_queue(long identifier, unsigned long flags);获得全局并发队列.参数1为队列的优先级。参数2暂时没有用，填0即可。

全局队列、并发队列的区别:
全局队列没有名称,无论 MRC & ARC 都不需要考虑释放.
并发队列有名字，和 NSThread 的 name 属性作用类似；如果在 MRC 开发时，需要使用 dispatch_release(q); 释放相应的对象；dispatch_barrier 必须使用自定义的并发队列；开发第三方框架时，建议使用并发队列

任务
任务的执行方式：同步、异步。同步异步的区别是，是否会阻塞当前线程。
同步执行会阻塞当前线程，等到block任务执行完毕，然后当前线程再继续往下运行。异步执行不会阻塞当前线程。通常的表现是：同步是在当前线程中执行，异步是在另一条线程中执行，但也有例外。
通过打断点来看同步异步的运行过程来理解会更直观。

看下面的例子：
串行队列，同步执行

- (void)demo1{
    //创建串行队列
    //参数1:队列的名字  参数2：队列的属性
    dispatch_queue_t serialQueue =  dispatch_queue_create("serial", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    for (int i = 0; i < 10 ;i++ ){
        dispatch_sync(serialQueue, ^{
            NSLog(@"serialQueue %@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
    //用途：在多个线程时，要确保在一个线程执行完任务再去执行另一个线程上的任务    
}

串行队列，同步执行-多任务.png

运行结果显示：不开线程，在当前线程下执行（阻塞当前线程）；任务是有序执行的。

串行队列，异步执行

- (void)demo2{
    dispatch_queue_t serialQueue =  dispatch_queue_create("serial", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    for (int i = 0; i < 10 ;i++ ){
        dispatch_async(serialQueue, ^{
            NSLog(@"serialQueue %@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }    
}

串行队列，异步执行-多任务.png

运行结果显示：另外开一个线程（不会阻塞当前线程）；任务是有序执行的。
修改demo1 demo2不进行循环创建，通过打断点来看同步异步的区别：异步，当代码块执行时demo2:方法已经退出了；同步，demo1:一直等到代码块执行完才退出

并行队列，异步执行

- (void)demo3{
    //创建并行队列
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrent", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    for (int i =0; i<10; i++) {
        dispatch_async(concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"concurrent %@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
}

运行结果显示：开多个线程（不会阻塞当前线程），任务无序执行。效率最大。每次开启多少个线程是不固定的（线程数由GCD来决定）

并行队列，同步执行

- (void)demo4{
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrent", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    for (int i =0; i<10; i++) {
        dispatch_sync(concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"concurrent %@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
}

运行结果显示：不开线程，在当前线程下执行（当前线程不一定是主线程）；任务是有序执行的。这种情况等同于，串行队列同步执行

主队列，异步执行

- (void)demo5{
    //得到主队列
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    for (int i =0; i<10; i++) {
        dispatch_async(mainQueue, ^{
            NSLog(@"mainQueue %@",[NSThread currentThread]);
        });
    }
}

主队列，异步执行.png

主队列是特殊的串行队列，永远在主线程执行。运行结果显示：任务顺序执行，由于是异步，因此并不会阻塞当前线程（主线程）。

主队列，同步执行

- (void)demo6{
     NSLog(@"开始");
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    dispatch_sync(mainQueue, ^{
        NSLog(@"mainQueue %@",[NSThread currentThread]);//这个任务要等待-demo6执行完成才能继续执行
    });
    NSLog(@"结束");
}

运行的结果显示，只会打印出“开始”这一句，然后后面主线程就卡死了。程序死锁。
原因：同步执行会阻塞当前线程。当前-demo6方法在主线程中执行，它把block任务放到主队列中执行，即执行到dispatch_sync()的时候，主线程就被阻塞了。主线程要等到任务执行完成之后才会继续往下执行，而block任务要等到主线程中的-demo6方法执行完之后才能执行。由此造成死锁，主线程卡死。

总结：

线程间通信

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{  //也叫后台执行
    // 执行耗时的异步操作...
      dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        // 回到主线程，执行UI刷新操作
        });
});

队列组

队列组可以将很多队列添加到一个组里，当这个组里所有的任务都执行完了，队列组会通过一个方法通知我们。
假设现在有这样一个需求：分别异步执行两个耗时操作；等两个异步操作都执行完毕，再回到主线程执行操作。这时可以使用队列组来高效实现。

-(void)demo{
    NSLog(@"begin");
    //创建组
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    //开启异步任务,参数1:队列组；参数2:队列；参数3:任务
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:arc4random_uniform(5)];
        NSLog(@"下载 文件1.zip %@",[NSThread currentThread]);
    }); 
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:arc4random_uniform(5)];
        NSLog(@"下载 文件2.zip %@",[NSThread currentThread]);
    });
    //完成队列组的任务后进行通知，参数1:队列组；参数2:队列；参数3:任务
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"下载完成 %@",[NSThread currentThread]);
    });
}

一次性执行

被调用多次，但只会执行一次。它是线程安全的

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
//    for (int i = 0; i < 20; i++) {
//        [self demo];
//    }    
    //多线程测试
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
                [self demo];
            });
        }  
}
-(void)demo{
    NSLog(@"这句话执行多次");
    static dispatch_once_t onceToken;
    NSLog(@"%ld",onceToken);
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        NSLog(@"once");
    });
}

dispatch_once_t 实际上被定义为long类型，demo方法中打印出onceToken的值中可以看出，在代码第一次被调用的时候，onceToken的值为0（即使在多线程下可能会有多个0值打印出来），此时block里面的代码会被执行而且只会执行一次。当代码再次被调用，onceToken的值为非0，block代码不会被执行。onceToken值相当于是一个flag，用来标记block里面的代码是否已经被执行过。

单例模式

OC里面实现单例在此不进行详述，用到了 GCD 的 dispatch_once方法。
实现单例还可以用互斥锁，但相比GCD性能要差得多（没有得到锁的线程一直在等待。）

@implementation Singleton
+(instancetype)configSync{
    static Singleton *instance;    
    @synchronized(self) {
        if(instance == nil){
            instance = [[Singleton alloc] init];
        }
    }    
    return instance;    
}
@end

NSOperation

面向对象，基于GCD封装，比GCD多一些简单的功能，基于OC语言。线程的生命周期是自动管理的，经常使用。
NSOperation 和NSOperationQueue就相当于是GCD 的任务和队列。

NSOperation实现多线程的具体步骤
1.将需要执行的任务封装到一个NSOperation对象中
2.将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中
3.系统会自动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来
4.NSOperation封装的任务被放到一条新线程中执行

任务NSOperation

NSOperation是一个抽象类，不具备封装任务的能力，不可以直接使用，它只是约束子类都具有共同的属性和方法。因此必须使用它的子类：
1.NSInvocationOperation
2.NSBlockOperation
3.自定义子类，继承NSOperation，实现内部相应的方法

子类创建operation使用的方法虽不尽相同，但最后都需要调用start方法来启动执行任务。默认情况下，调用start方法后不会新开一个线程执行任务，而是在当前线程同步执行，只有将NSOperation放入一个NSOperationQueue中，才会异步执行操作。

NSInvocationOperation比较少用

 - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
 //创建operation
 NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(demo1) object:nil];//任务在主线程(当前线程)运行
  //启动任务
  [op start];
}

 - (void)demo1{
    NSLog(@"任务1当前线程----%@",[NSThread currentThread]);//在主线程运行
}

NSBlockOperation

 - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
//创建operation
    NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"当前线程----%@",[NSThread currentThread]);
    }];//还是主线程
    //额外的任务在子线程执行
    [op addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"当前线程----%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    [op start];
}

红框并发执行
addExecutionBlock方法给operation添加额外的任务，这时operation中的所有任务并发执行（当前线程和其他子线程）
只要NSBlockOperation封装的任务数大于1，就会异步执行？

自定义子类
当以上两个子类无法满足需求时，又或者需要封装任务等等，就需要自定义operation。
自定义operation需要继承NSOperation类，并实现main 方法，因为在调用start方法的时候，内部会调用main方法完成相关逻辑。重写main方法的注意点：
1.自己创建自动释放池（因为如果是异步操作，无法访问主线程的自动释放池）【这个不太理解】
2.经常通过-(BOOL)isCancelled方法检测操作是否被取消，对取消作出响应
具体举例下面用到再细说。

队列NSOperationQueue

NSOperation可以调用start方法来执行任务，但因为是同步执行，会占用当前线程。但如果把NSOperation添加到NSOperationQueue中，就可以异步执行任务。

NSOperationQueue队列类型：
1.主队列 [NSOperationQueue mainQueue]添加到主队列中的任务都会放到主线程中执行
2.其他队列（包括串行、并发），使用alloc init方式创建。任务只要添加到队列，系统就会自动异步执行任务（自动调用start方法）。
用maxConcurrentOperationCount（最大并发数）属性控制是串行还是并发队列
添加任务的方法：

 - (void)addOperation:(NSOperation *)op;
 - (void)addOperations:(NSArray<NSOperation *> *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait;

 - (void)operationQueueDemo1{
    //将NSOperation添加到NSOperationQueue中，系统会自动**异步执行**任务
    //创建队列
    NSOperationQueue *opqueue = [[NSOperationQueue alloc]init];
    //创建operation
    NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(demo1) object:nil];
    
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"任务2当前线程----%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    [op2 addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"任务3当前线程----%@",[NSThread currentThread]);
    }];
    
    NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"任务4当前线程----%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    CustomOperation *op4 = [[CustomOperation alloc] init];//自定义operation
    
    // 添加任务到队列中
    [opqueue addOperation:op];//一旦添加，就会执行（自动start），并发，且每添加一个operation开一条子线程
    [opqueue addOperation:op2];
    [opqueue addOperation:op3];
    [opqueue addOperation:op4];//添加自定义operation，自动调用start,start调用main
    //添加任务的另一种更简洁的方式，和上面是等价的
    [opqueue addOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"block添加任务,block当前线程----%@",[NSThread currentThread]);
    }];
}

ps:在这里使用了自定义operation

 #import "CustomOperation.h"
@implementation CustomOperation
//封装自定义任务，自动调用这个方法
 - (void)main
{
    NSLog(@"自定义operation");
}
@end

队列最大并发数
@property NSInteger maxConcurrentOperationCount;这个属性用来设置最多可以让多少个任务同时执行。所以，把maxConcurrentOperationCount的值设为1，那么队列就是串行的了！

 - (void)operationQueueDemo2{
    NSOperationQueue *opqueue = [[NSOperationQueue alloc]init];    
//    opqueue.maxConcurrentOperationCount = 2;
    //串行队列
    opqueue.maxConcurrentOperationCount = 1;
    
    [opqueue addOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"block添加任务,任务1当前线程----%@",[NSThread currentThread]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    }];
    [opqueue addOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"block添加任务,任务2当前线程----%@",[NSThread currentThread]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    }];
    [opqueue addOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"block添加任务,任务3当前线程----%@",[NSThread currentThread]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    }];
    [opqueue addOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"block添加任务,任务4当前线程----%@",[NSThread currentThread]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    }];
    [opqueue addOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"block添加任务,任务5当前线程----%@",[NSThread currentThread]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
    }];
}

maxConcurrentOperationCount=2时运行结果：

maxConcurrentOperationCount=1时运行结果：

任务执行在哪个线程不是固定的。比如当前最大并发数为2，在同一时间并发执行任务的线程的确有2个，但并不是固定一直都是这两个线程去处理任务。当一个线程执行完任务后，由系统来决定销毁它另开线程还是继续使用这个线程来执行任务

队列的暂停、恢复、取消
暂停、恢复：suspended属性
要执行suspended=yes时候，队列挂起，但如果有任务还没执行完，那么这个任务将会继续执行到完成。而队列中余下的任务就会被挂起不执行。
当suspended属性设为No的时候，再继续执行余下的任务。

队列取消：- (void)cancelAllOperations;
cancelAllOperations取消队列所有的任务，取消了就不会再恢复。This method calls the cancel method on all operations currently in the queue.同样，如果有任务还没执行完，那么这个任务将会继续执行到完成。
如果自定义operation中有多个耗时的操作，建议在main方法中在每个耗时操作后判断任务是否已经被取消了，如果取消了，余下的耗时操作将不再执行

#import "CustomOperation.h"
@implementation CustomOperation
 - (void)main
{
    for (NSInteger i = 0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"download1 -%zd-- %@", i, [NSThread currentThread]);
    }
    if (self.isCancelled) return;
    
    for (NSInteger i = 0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"download2 -%zd-- %@", i, [NSThread currentThread]);
    }
    if (self.isCancelled) return;
    
    for (NSInteger i = 0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"download3 -%zd-- %@", i, [NSThread currentThread]);
    }
    if (self.isCancelled) return;
}
@end

依赖
NSOperation之间可以设置依赖来保证执行顺序。[op1 addDependency:op2]可以让任务op1在任务op2之后执行。
这种任务依赖是可以跨队列的。不能添加相互依赖，会死锁，比如 A依赖B，B依赖A。

 - (void)operationQueueDemo4{
    NSOperationQueue *opqueue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    
    NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"任务1----%@", [NSThread  currentThread]);
    }];
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"任务2----%@", [NSThread  currentThread]);
    }];
    NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"任务3----%@", [NSThread  currentThread]);
    }];
    NSBlockOperation *op4 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"任务4----%@", [NSThread  currentThread]);
    }];
    //监听任务是否执行完毕，这个block在任务完成之后执行，而且它不在主线程上，也与它监听的任务不一定在同一个线程上
    op4.completionBlock = ^{
        NSLog(@"op4执行完毕---%@", [NSThread currentThread]);
    };
    
    // 设置依赖，而且这种依赖是可以跨队列的
    [op2 addDependency:op3];
    
    //添加完依赖再把任务加到队列上
    [opqueue addOperation:op];
    [opqueue addOperation:op2];
    [opqueue addOperation:op3];
    [opqueue addOperation:op4];
}

线程间通信

[[[NSOperationQueue alloc] init] addOperationWithBlock:^{
        .......
        // 回到主线程
        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
            ......
        }];
}];

其他

线程同步：

为了防止多个线程可能会访问同一块资源，引发数据错乱和数据安全问题，所采取的措施。

互斥锁：给需要同步的代码块加一个互斥锁，就可以保证每次只有一个线程访问此代码块。
售票问题：

@property (nonatomic , assign)int tickets;

 - (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.tickets = 5;
    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTicket) object:nil];
    thread.name = @"窗口1";
    [thread start];    
    NSThread *thread2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(sellTicket) object:nil];
    thread2.name = @"窗口2";
    [thread2 start];
}
 - (void)sellTicket{
    while (YES) {
        //模拟网络延时
        [NSThread sleepForTimeInterval:1];
        if (self.tickets > 0) {
            self.tickets = self.tickets - 1;
            NSLog(@"%@ 剩余票数%d",[NSThread currentThread],self.tickets);
            continue;
        }
        NSLog(@"卖完了");
        break;
    }
}

运行结果:产生数据错乱问题

解决方法：使用互斥锁（同步锁）
格式：@synchronized(锁对象){需要锁定的代码}
优缺点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题。但是需要消耗大量的CPU资源。没有得到锁的线程一直在等待。
锁可以是任意对象，默认锁是开着的。

@property (nonatomic , strong) NSObject *obj;
 - (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    self.tickets = 5;
    self.obj = [[NSObject alloc]init];//obj要初始化，锁才有效
    ......（创建线程）
}
 - (void)sellTicket{
    while (YES) {
        //模拟网络延时
        [NSThread sleepForTimeInterval:1];
        //锁是一个任意对象(任意对象都有一把锁)，默认锁是开着的     
        @synchronized(self.obj) {
            if (self.tickets > 0) {
                self.tickets = self.tickets - 1;
                NSLog(@"%@ 剩余票数%d",[NSThread currentThread],self.tickets);
                continue;
            }
            NSLog(@"卖完了");
            break;
        }
    }
}

运行结果：是线程安全的

注意：锁定一份代码只能用一把锁，使用多把锁无效。如果把上面的代码改成下面这样，同样会产生数据错乱问题。因为当前while循环中每次循环都创建一把新的锁，锁默认都是开着的。

while (YES) {
    [NSThread sleepForTimeInterval:1];
    NSObject *obj = [[NSObject alloc]init];  
    @synchronized(obj) {
        ......
        }
        NSLog(@"卖完了");
        break;
    }
}

atomic 和nonatomic:
nonatomic非原子属性：多个线程可以同时赋值同时读取。非线程安全的，适合内存小的移动设备。开发中建议把属性声明为nonatomic
atomic原子属性：多个线程中只有一个线程能够对变量赋值(为setter加锁)，但多个线程可以同时读取。线程安全，但需要消耗大量资源。原子属性有自旋锁
互斥锁：如果发现其他线程正在执行锁定的代码，线程休眠（就绪状态），等其他线程开锁后，线程被唤醒。
自旋锁：如果发现其他线程正在执行锁定代码，线程会用死循环的方式一致等待锁定代码完成。自旋锁适合执行不耗时的操作。

不使用互斥锁，如果把tickets声明为atomic，再执行第一段“售票问题”代码的话会怎么样呢？@property (nonatomic , assign)int tickets;
运行结果显示，自旋锁仍然会有线程安全问题。因为它只对setter加锁，对Getter不加锁。

延时执行：

方式1:NSTimer

 NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(task) userInfo:nil repeats:NO];

方式2：

[self performSelector:@selector(task) withObject:nil afterDelay:1];

方法3:GCD

    //参数1:延时的时间 dispatch_time生成时间 纳秒为计时单位 精度高
    //参数2:队列
    //参数3:任务
    //异步执行
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"task");
});

iOS多线程知识总结

多线程基本概念

pthread

简单使用：

NSThread

创建和启动线程

线程的状态

常用属性、方法

线程间通信

GCD

任务、队列

线程间通信

队列组

一次性执行

单例模式

NSOperation

任务NSOperation

队列NSOperationQueue

线程间通信

其他

线程同步：

延时执行：

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