多线程介绍

1. 介绍：进程指是正在运行的程序，也就是电脑或者手机上运行的应用。进程间互不干扰，2块不同的独立内存。线程是操作执行流程，每个进程至少要有一个线程。多线程主要体现一个多字，也就是进程内有多条线程。例子：进程就是一个工厂，线程就是工厂里面的流水线，多线程就是有多条流水线。在单核CPU下，多线程只是伪多线程，只是CPU快速的在它们之间来回切换进行操作；而在多核CPU下，就拥有了真正的独立执行力，有多少核心，就可以有多少真正的线程 ，而CPU的频率，就是线程的工作效率。在PC平台，有2大CPU大厂AMD和英特尔，而英特尔的CPU拥有超线程技术，就是每个CPU的核心，可以同时执行2条线程，这就是它为什么4核比AMD的8核还牛逼的原因。应用启动会自动帮我们启动一个线程，而这个线程我们称之为主线程，或者叫UI线程。它的作用就是显示刷新UI，处理UI事件的，如果耗时操作放到主线程，会照成界面的卡顿。
2. 线程状态：
   a) 新建：实例化线程对象
   b) 就绪：向线程对象发送start消息，线程对象加入可调度线程池，等待CPU调度。
   c) 运行：CPU调用可调度线程池中的线程。
   d) 阻塞：当线程满足某些条件，可以使用休眠或阻塞线程的操作。(sleep、@synchronized(self))
   e) 死亡：线程执行完成后，正常死亡；当满足某个条件后，在线程内部中结束或者在其他线程中结束另外线程
3. 线程属性
   a) 线程名字：可以看出是哪个线程
   b) 栈区大小：默认是512Kb，因为线程里面也需要临时变量的存储
   c) 线程优先级：0最低，1最高；优先级越高，调用频率越高。(一般不会修改)
4. 线程安全
   a) 多个线程进行读写操作时，仍然能够得到正确的结果，被称为线程安全
   b) 资源贡献的影响，比如在抢票分配中，可能存在多人购买同一张票。比如2条线程同时给一个属性赋值，这时就会照成可能崩溃。
   c) 解决办法是互斥锁：@synchronized(self){};作用是同一时间内只能有一条线程在里面，这样做的影响就是效率会变慢，锁对象一般使用self就可以了，必须保证是全局的。
   d) UI都是非线程安全的，因此所有的UI操作都必须在主线程执行。
   e) 原子性和非原子性：原子性就是atomic是线程安全的，内部有一把自旋锁，写入单一，读取可以多线程。非原子性就是nonatomic非线程安全，效率高。

线程的技术方案

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线程技术：GCD

1. GCD(Grand Central Dispatch)是异步执行任务的技术之一，它是基于C语言的，只需要定义想执行的任务追加到合适的DispatchQueue中，GCD就能产生必要的线程并计划执行任务，完全由系统管理线程。
2. 执行方式：(开不开线程于执行方式无关)
   a) 异步执行dispatch_async：先进先出的方式执行任务。
   b) 同步执行 dispatch_sync：异步不需要等待当前语句执行完，就可以往下执行其他的代码。
3. 队列：负责调度任务(开不开线程与这个相关)
   a) 串行队列：无论执行队列任务的方式是同步还是异步，都以先进先出的方式执行任务。串行队列最多只会开一条线程。串行队列&异步，最多只会开启一条线程，顺序执行任务。串行队列&同步的时候，不会开启线程，只在当前线程执行任务。
   b) 并发队列：可以让多个任务同时执行，自动开启多个线程同时执行任务，并发功能只有在异步函数下才有效
   c) 主队列：专门用来调度主线程任务的队列，不会开启线程，因为所有的任务都会在主线程执行，以先进先出的方式执行，在主线程有空闲的时候，才会调度队列中的任务，如果当前主线程在执行任务，那么主队列中被添加的任务，都不会被调度(配合异步操作，在视图初始化的时候，可以省略对生命周期的判断等)
   i. 主队列&异步：主线程空闲的时候，执行主队列中的任务
   ii. 主队列&同步：会照成死锁，主线程等待主队列，主队列又等待主线程，一直干等。
   iii. 解决死锁的办法：使用并发队列同步执行主队列任务。
   d) 全局队列：是系统为了方便程序员开发提供的，本质就是并发队列。跟并发队列的却别就是并发队列有名称，可以跟着错误信息，全局队列没有；无论在ARC和MRC情况下，全局队列都不需要手动管理内存，而并发队列在MRC下需要手动管理内存(释放内存)。
4. barrier 异步：dispatch_barrier_async，使用barrier之后，所有的非线程安全对象的操作都会在最后在同一条线程中进行，这样就不会存在线程抢夺资源问题，也就不会造成程序闪退。必须使用创建的串行队列，不使用全局队列
5. 一次性操作：dispatch_once，代码只运行一次。
6. 调度组：在一组异步任务执行完毕之后，统一获得通知！
   a) 创建调度组：dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
   b) 使用调度组异步函数进行异步操作：dispatch_group_async
   c) 得到调度组执行任务完成通知：dispatch_group_notify
7. 延时操作：dispatch_after

线程技术：NSOperation

1.   介绍：iOS除了GCD多线程技术外，还有NSOperation。NSOperation是一个抽象类，不能直接使用，使用它的子类：NSInvocationOperation、NSBlockOperation。NSOperation的核心概念是把操作添加到队列，所以还需要一个队列，NSOperationQueue。
   

2. 抽象类：抽象类必须是子类继承它之后才可以实例化对象，抽象类的用处是定义子类共有的属性和方法，在苹果的头文的中，抽象类一般情况下和子类是同一个头文件中。已经学习过的抽象类还有: UICollectionViewLayout(布局对象)、UIGestureRecognizer(手势)、CAAnimation(动画)、CAPropertyAnimation(属性动画)。

3. NSInvocationOperation的使用：

a) 创建NSInvocationOperation对象：NSInvocationOperation *op =[[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(demo)object:nil];

b) 创建队列NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueuealloc]init];

c) 把对象添加到队列：[queue addOperation:op]; // 开启线程异步执行

d) 注意：[op start]; 直接调用start 方法不会开启线程，在当前线程同步执行

4. NSBlockOperation的使用

a) 创建NSBlockOperation对象：NSBlockOperation op = [NSBlockOperationblockOperationWithBlock:^{/操作代码*/};

b) 创建队列: NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueuealloc]init];

c) 把操作添加到队列: [queue addOperation:op];

d) 结论：直接通过block创建操作，使用方式跟GCD很相似

5. NSOperation的其他功能：

a) NSOperationQueue 直接创建操作：[queueaddOperationWithBlock:^{/操作/}; //队列的操作

b) 获取主队列：[NSOperationQueue mainQueue]//队列的方法

c) 设置最大并发数：queue.maxConcurrentOperationCount= 2;//队列的属性

d) 暂停/继续：self.queue.suspended = !self.queue.isSuspended;self.queue.isSuspended；//队列的属性

e) 取消所有操作：[self.queuecancelAllOperations];//队列的操作

f) 操作间添加依赖(操作的方法)：[op2addDependency:op1]; [op3 addDependency:op2]; [op4addDependency:op3]; //不要循环依赖

6. NSOperation 与 GCD对比

a) GCD的简单说明

     i.     将任务 block 添加到队列中，并指定执行的函数(同步/异步)

    ii.     GCD是底层C语言构成的API

   iii.      iOS4 推出的，针对多核心处理器的并发技术

    iv.     在队列中执行的block 构成的任务，是一个轻量级的数据结构

     v.     要停止已经加载队列中的任务，需要写复杂的代码

    vi.     需要通过 Barrier 或者同步任务设置任务之间的依赖

   vii.      只能设置队列的优先级

  viii.      高强功能：一次性执行、延时执行、调度组

b) NSOperation的简单说明

     i.     核心概念:把操作添加到队列

    ii.     OC写的框架，更加面向对象，是对GCD的封装

   iii.      iOS2 推出，苹果推出GCD之后，对NSOperation 的底层全部重写

    iv.     NSOperation 作为一个对象，为我们提供了更多的选择

     v.     可以随时取消已经设置要准备执行的任务，已经执行的不能取消

    vi.     可以跨队列设置操作的依赖

   vii.      可以设置队列中第一个操作的优先级

  viii.      高级功能：最大操作并发数，用于限制开线程数、继续/暂停/全部取消、跨队列设置操作的依赖

7. 自定义NSOperation：

a) 自定义NSOperation继承于NSOperation。

b) 重写main方法，当队列调度操作执行时，会自动运行main方法，主要main方法中添加自动释放池。@autoreleasepool{}