ios多线程同步异步、串行并行队列、死锁

队列

概念：队列只负责任务的调度，而不负责任务的执行，任务是在线程中执行的。（可以理解成任务是放在队列里面的，要被调度到线程中去执行）
特点：队列先进先出，排在前面的任务最先执行。
分类：队列分为串行、并行、主队列、全局队列。

• 串行队列：任务按照顺序被调度，前一个任务不执行完毕，队列不会调度。
• 并行队列：只要有空闲的线程，队列就会调度当前任务，交给线程去执行，不需要考虑前面是都有任务在执行，只要有线程可以利用，队列就会调度任务。
• 主队列：只负责把任务调度到主线程去执行。所以主队列的任务都要在主线程来执行，主队列会随着程序的启动一起创建，我们只需get即可。
• 全局队列：是系统为了方便程序员开发提供的，其工作表现与并发队列一致。

任务的执行是在线程上去执行的。分为同步和异步。

• 同步：不会开启新的线程，任务按顺序执行。
• 异步：会开启新的线程，任务可以并发的执行。

所以就可以分成：串行队列同步执行、串行队列异步执行、并行队列同步执行、并行队列异步执行。

• 串行队列同步执行：按顺序执行并不会开启新的线程，则串行队列同步执行只是按部就班的one by one执行。
• 串行队列异步执行：虽然队列中存放的是异步执行的任务，但是结合串行队列的特点，前一个任务不执行完毕，队列不会调度，所以串行队列异步执行也是one by one的执行
• 并行队列同步执行：结合上面阐述的并行队列的特点，和同步执行的特点，可以明确的分析出来，虽然并行队列可以不需等待前一个任务执行完毕就可调度下一个任务，但是任务同步执行不会开启新的线程，所以任务也是one by one的执行
• 并行队列异步执行：再上一条中说明了并行队列的特点，而异步执行是任务可以开启新的线程，所以这中组合可以实现任务的并发，再实际开发中也是经常会用到的。

GCD实现原理：
GCD有一个底层线程池，这个池中存放的是一个个的线程。之所以称为“池”，是因为这个“池”中的线程是可以重用的，当一段时间后没有任务在这个线程上执行的话，这个线程就会被销毁。注意：开多少条线程是由底层线程池决定的（线程建议控制再3~5条），池是系统自动来维护，不需要我们程序员来维护。
我们只关心的是向队列中添加任务，队列调度即可。

• 如果队列中存放的是同步任务，则任务出队后，底层线程池中只会提供一条线程来执行这个任务，任务执行完毕后这条线程再回到线程池。这样队列中的任务反复调度，因为是同步的，所以当我们用currentThread打印的时候，就是同一条线程。
• 如果队列中存放的是异步的任务，（注意异步可以开线程），当任务出队后，底层线程池会提供一个线程供任务执行，因为是异步执行，队列中的任务不需等待当前任务执行完毕就可以调度下一个任务，这时底层线程池中会再次提供一个线程供第二个任务执行，执行完毕后再回到底层线程池中。（可能第三个任务出列后，第一条任务恰好也已经执行完毕，这时候就不需要重新开启一条新的线程了，直接复用执行第一个任务的线程即可，从而节约系统的资源）。
• 因为线程可以复用，所以就不需要每一个任务执行都开启新的线程，也就从而节约了系统的开销，提高了效率。在iOS7.0的时候，使用GCD系统通常只能开5-8条线程，iOS8.0以后，系统可以开启很多条线程，但是实在开发应用中，建议开启线程条数：3-5条最为合理。

死锁

定义：调用方法（viewDidLoad）的队列（主队列）恰好是同步操作（dispatch_sync）所针对的队列（dispatch_get_main_queue）。
示例1:

NSLog(@"1"); // 任务1
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"2"); // 任务2
});
NSLog(@"3"); // 任务3

输出结果：

1

dispatch_sync 和 dispatch_async 区别：
dispatch_async(queue,block) async 异步队列，dispatch_async 函数会立即返回, block会在后台异步执行。
dispatch_sync(queue,block) sync 同步队列，dispatch_sync 函数不会立即返回，及阻塞当前线程,等待 block同步执行完成。

以上例子就会死锁，因为viewDidLoad的这个任务是被主队列调用的的，而dispatch_sync不会立即返回，而是先阻塞当前的主线程，直到这个block执行完毕，因为主线程被阻碍了，啥也干不了了（只有一个线程还被阻塞了，就会造成死锁），所以这个block就永远没有机会执行了，所以就会造成死锁。

示例2:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];    
    NSLog(@"1");
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"2");
    });
    NSLog(@"3");
}

输出结果：

1
3
2

示例2就不会造成死锁，因为dispatch_async会立即返回，所以会先输出3，而异步会创建一个新的线程来执行block块，所以2最后输出。但是2和3的顺序不一定。

示例3：

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    NSLog(@"1");//任务1
    dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"2");//任务2
    });
    NSLog(@"3");//任务3
}

输出结果：

1
2
3

示例3也不会造成死锁，因为dispatch_sync不会立即返回，而是先阻塞主线程，再将任务2加入到一个全局队列的一个线程上去执行，执行完之后返回到主队列，此时主线程不在阻塞，再继续执行任务3。
示例4:

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    
    NSLog(@"1");//任务1
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"2");//任务2
        dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"3");//任务3
        });
        NSLog(@"5");//任务5
    });
    NSLog(@"4");//任务4
}

输出结果：

1
4
2
3
5

因为dispatch_async不会等待，所以顺序是1-4-2-3-5或1-2-4-3-5，其中任务1和4是在主线程执行的，而2是在全局队列上被调用的，执行完2之后，会阻塞当前的线程（全局队列上的），紧接着把任务3放在主线程执行，执行完之后再回到主队列，此时主队列上的线程已经不阻塞了，所以就会继续执行任务5.

注意：线程同步阻塞后不一定能造成死锁，还要看看还有没有其他线程去执行那个block，如果能有，就能解锁阻塞的线程，继续执行任务。如果没有，那就是死锁了。

参考链接