8、多线程

• 进程

是具有一定独立功能的程序关于某个数据集合上的一次运行活动,进程是系统进行资源分配和调度的一个独立单位。一个进程可以包含多个线程，但至少有一个线程。进程间的内存资源是相互独立的。多开会消耗资源

• 线程

线程是进程的一个实体,是CPU调度和分派的基本单位,它是比进程更小的能独立运行的基本单位.线程自己基本上不拥有系统资源,只拥有一点在运行中必不可少的资源(如程序计数器,一组寄存器和栈),但是它可与同属一个进程的其他的线程共享进程所拥有的全部资源.
一个线程可以创建和撤销另一个线程;同一个进程中的多个线程之间可以并发执行.
多线程

• 优点：提高程序执行效率，
• 缺点：逻辑会比较复杂，会死锁

• 队列

iOS中队列分为

• 串行队列
• 并行队列

//并发队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)
//串行队列
dispatch_queue_create("com.hackemist.SDWebImageCache", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
注：队列完全使用完了之后要 release掉  dispatch_release(quequ);

• 任务

• 同步任务
• 异步任务

//异步任务
    dispatch_async(quequ_chuanxing, ^{
       your Code;
    });
swift 3.0
     DispatchQueue.global().async {
     }

//同步任务
    dispatch_sync(quequ_chuanxing, ^{
        NSLog(@“异步任务”);
    });
//延时执行
    func function3() {
        let delay = DispatchTime.now() + DispatchTimeInterval.seconds(15)
        DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: delay) {
            self.label?.backgroundColor = UIColor.blue
            print("hhhh")
        }
    }

image.png

任务属性决定了代码是否在新线程中执行，队列决定了任务的执行顺序

| 串行队列 | 并行队列
--- | --- | ---
同步任务 | 顺序执行，阻塞主线程，不开启新线程 | 顺序执行，阻塞主线程，不开启新线程
异步任务asyns | 顺序执行，不阻塞主线程，开启新线程（里面的人都都在另一个非主线程中）| 交叉执行，不阻塞新线程，开启新线程（执行任务的每个线程都不一样）

---

多线程实现方式

NSThread 线程声明周期，程序猿自己管理
GCD c风格
NSOperation 面向对象，控制任务个数

---

dispatch_barrier_async

void dispatch_barrier_async ( dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block );

一个dispatch barrier 允许在一个并发队列中创建一个同步点。当在并发队列中遇到一个barrier, 他会延迟执行barrier的block,等待所有在barrier之前提交的blocks执行结束。 这时，barrier block自己开始执行。 之后， 队列继续正常的执行操作。
调用这个函数总是在barrier block被提交之后立即返回，不会等到block被执行。当barrier block到并发队列的最前端，他不会立即执行。相反，队列会等到所有当前正在执行的blocks结束执行。到这时，barrier才开始自己执行。所有在barrier block之后提交的blocks会等到barrier block结束之后才执行。
这个在globalqueue中无效，因为系统每次分配的全局队列不一定是同一个队列

线程组

dispatch_group_t serviceGroup = dispatch_group_create();//创建线程队列
dispatch_group_enter(serviceGroup);//当前任务加入队列
dispatch_group_leave(serviceGroup);//当前任务出队列

//当所有任务都出队列之后走的方法
dispatch_group_notify(serviceGroup,dispatch_get_main_queue(),^{
 });
Swift 3.0
let group = DispatchGroup.init()
group.enter()
group.leave()
group.notify(queue: DispatchQueue.main) {
     print("最终结果")
}

互斥线程锁

同一时间，只有一个线程可以访问这个资源

@synchronized(self.failedURLs) {
   isFailedUrl = [self.failedURLs containsObject:url];
}

NSOperationQueue 线程队列

 线程队列是用来存在NSOperation的容器，主要用来管理Operation，一个operation添加到Queue中一般就不再需要start了。

创建
     [[NSOperationQueuealloc]init];
方法
- (void)addOperation:(NSOperation *)op;//添加一个operation到queue中会立马异步执行

- (void)addOperations:(NSArray<NSOperation *> *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);//添加一组Operation到queue中，wait意思是是否阻塞当前线程，直到里面的线程执行完

- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);//直接用block创建一个operation，并添加进来

- (void)cancelAllOperations;//取消当前队列所有任务

- (void)waitUntilAllOperationsAreFinished;//阻塞当前线程，知道里面的任务全部完成

属性
      @property (readonly, copy) NSArray<__kindof NSOperation *> *operations;//当前队列中有的operation
      @property (readonly) NSUInteger operationCount NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);//当前队列中Operation的数量
      @property NSInteger maxConcurrentOperationCount;//最大并发数量，默认没有限制
      @property (getter=isSuspended) BOOL suspended;//挂起这个队列，只能挂起还没有被执行，正在执行中的不会被暂停
@property NSQualityOfService qualityOfService NS_AVAILABLE(10_10, 8_0);
/*告诉系统你的任务是在做什么操作
      与用户交互的任务，这些任务通常跟UI级别的刷新相关，比如动画，这些任务需要在一瞬间完成
    NSQualityOfServiceUserInitiated
    由用户发起的并且需要立即得到结果的任务，比如滑动scroll view时去加载数据用于后续cell的显示，这些任务通常跟后续的用户交互相关，在几秒或者更短的时间内完成
    NSQualityOfServiceUtility
    一些可能需要花点时间的任务，这些任务不需要马上返回结果，比如下载的任务，这些任务可能花费几秒或者几分钟的时间
    NSQualityOfServiceBackground
    这些任务对用户不可见，比如后台进行备份的操作，这些任务可能需要较长的时间，几分钟甚至几个小时
    NSQualityOfServiceDefault
    优先级介于user-initiated 和 utility，当没有 QoS信息时默认使用，开发者不应该使用这个值来设置自己的任务
*/
     @property (nullable, assign /* actually retain */) dispatch_queue_t underlyingQueue//当前queue的gcdqueue
          @property (class, readonly, strong, nullable) NSOperationQueue *currentQueue NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);//类属性，用来与其他线程间通信
     @property (class, readonly, strong) NSOperationQueue *mainQueue NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);//类属性，用来与其他线程间通信

NSOperation

 相当于虚类，调用start执行main方法，直接用的话啥也不干，如果使用子类的话，最好把操作写在main方法中,一般operation不加到队列里的话是在主线程执行，如果加入队列会新开线程。
 子类使用的话方法写在main中，不要写在start中，不然其他状态不会自动维护。

     - (void)start;//开始方法
     - (void)main;//开始之后执行的方法

     //取消方法与判断,当operation已经在执行中时是cancel不了的，但是会改变iscacelled的值，所以在main方法中（如sdwebimage中），才会在很多地方手动判断是否cancel，然后退出线程执行
     @property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled;
     - (void)cancel;
    //是否正在执行
@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing;
//是否执行完了
@property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished;
//是否异步，但是异步却显示0,其实默认是同步，但是加到队列，以及再加一个block会异步
@property (readonly, getter=isConcurrent) BOOL concurrent; // To be deprecated; use and override 'asynchronous' below
@property (readonly, getter=isAsynchronous) BOOL asynchronous
NS_AVAILABLE(10_8, 7_0);
//是否准备好了
@property (readonly, getter=isReady) BOOL ready;
//添加依赖，移除依赖，添加了的话就op进行完了才进行自己
- (void)addDependency:(NSOperation *)op;
- (void)removeDependency:(NSOperation *)op;
@property (readonly, copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies;
//队列优先级
typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {
NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
};
@property NSOperationQueuePriority queuePriority;
//执行完成之后调用的block
@property (nullable, copy) void (^completionBlock)(void) NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);
//阻塞当前线程
- (void)waitUntilFinished NS_AVAILABLE(10_6, 4_0);
//线程优先级 0 - 1
@property double threadPriority NS_DEPRECATED(10_6, 10_10, 4_0, 8_0);
//告诉系统这个线程用来干嘛
@property NSQualityOfService qualityOfService NS_AVAILABLE(10_10, 8_0);
//名字
@property (nullable, copy) NSString *name NS_AVAILABLE(10_10, 8_0);

NSBlockOperation

+ (instancetype)blockOperationWithBlock:(void (^)(void))block;//初始化方法
 - (void)addExecutionBlock:(void (^)(void))block;//添加block会异步新开一个线程
 @property (readonly, copy) NSArray<void (^)(void)> *executionBlocks;//已经添加了的block。

NSInvocationOperation

   //初始化方法
 - (nullableinstancetype)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)sel object:(nullableid)arg;
 - (instancetype)initWithInvocation:(NSInvocation *)inv NS_DESIGNATED_INITIALIZER;

 @property (readonly, retain) NSInvocation *invocation;
 //返回值？
 @property (nullable, readonly, retain) id result;

两个其实相当于已经封装好了的Operation