操作系统、进程、线程介绍以及iOS多线程实现——pthread、

1 操作系统、进程、线程简单介绍

现在的程序都是在操作系统上跑，很少有裸机的，而且大部分的嵌入式应用也都支持操作系统，当然还有一些很低端的嵌入式设备没有操作系统。

iPhone手机跑的是iOS操作系统(基于Unix改造)，操作系统用来管理设备的硬件设备，提供接口API(驱动程序)供不同的APP来调用，从而实现操作硬件，比如通过网卡实现网络访问、相机实现拍照、集成声卡实现发音、蓝牙实现无线传输等等。这里的APP可以简单的理解为一个进程，比如qq、微信、淘宝等等。

在iOS系统中，一个应用程序只允许有一个进程。不过，大家可能见过下图，下拉菜单的"今天"，以今日头条为例(简书啥时间也开发个)。"今天"这里的今日头条和我们home页上的是不是一个应用开启的两个进程呢？而且在AppStore下载的时候，只下载了一次，然后这里就有了，难道不是吗？

首先，"今天"里面显示的也是今日头条，也是随AppStore下载时一并下载下来的，不过它只是一个widget，可以理解为它是一个运行在"下拉菜单"这个进程里面的一个线程，如果"今天"被关闭了，那么widget也随之停止运行。

这个是iOS8之后才有的特性，官方叫做扩展(Extension)

今日头条的widget

每个进程都拥有独立的存储空间沙盒和内存空间，不同的进程之间的内存肯定是不能相互访问，而且存储空间也是不能相互访问的。不过，iOS8之后，苹果推出来App Groups，可以是应用和widget还有Applewatch直接通过[[NSFileManager defaultManager] containerURLForSecurityApplicationGroupIdentifier:@"group.xxx"]函数访问group的内存空间，还需要做一些设置

开通App Groups

那我们面试的时候，或者平时提到的进程间通信是怎么回事呢？这个是苹果提供的scheme协议，如下：

[[UIApplication sharedApplication] openURL:urlStr];

另外，安卓操作系统是允许多个进程的。

一个进程可以拥有多个线程，线程是真正执行程序流的执行单元。iOS中有主线程（UI线程）的概念，主线程和非主线程的默认栈大小是不一样的。主线程1M，非主线程512KB。但是它们消耗的内核空间大小都是一样的1KB(因为管理线程的数据结构是一样的)

2 pthread

一套通用的多线程API，采用C语言编写，跨平台/可移植，适用于Unix、Linux、Windows等系统，但是使用起来难度比较大，生命周期也是由程序员来管理。在iOS编程中很少使用这种方法。

举例如下：

#import <pthread.h>
/// 点击屏幕创建一个线程
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    pthread_t thread; //创建线程
    NSString *str = @"helloWorld"; //创建参数
    // 参数1  线程编号的地址
    // 参数2  线程的属性
    // 参数3  线程要执行的函数（函数指针）（第三个参数可以，demo，*demo, 一般用&demo）
    // 参数4  线程要执行的函数的参数
    int result = pthread_create(&thread, NULL, &demo, (__bridge void *)(str));
    // __bridge  oc类型到c语言类型的一个转换
    // void *p = (__bridge void *)(str);
    NSLog(@"over %d",result);
}

/// 线程要执行的函数  传参数
void *(demo)(void *param){
    NSString *str = (__bridge NSString *)(param);
    NSLog(@"%@",str);
    return NULL;
}

3 NSThread

NSThread是轻量级的多线程开发，OC语言编写，更加面向对象，使用起来也并不复杂，但是使用NSThread需要自己管理线程生命周期。在iOS开发中很少使用它来创建一个线程，但是经常使用它做一些延时操作，获取当前线程，线程间通讯等等。

但是，在线程同步方面，控制线程执行顺序比较麻烦，线程同步对数据的加锁会有一定的系统开销，且创建线程也会增加系统的开销。

• 创建方法

有多种创建方法，代码如下，其中- (void)runDemo:(NSString *)param;为要执行的示例方法。

- (void)runDemo:(NSString *)param {
    NSThread *current = [NSThread currentThread];
    NSLog(@"%@---%@ is running", param, current);
}
/// 方式1 自动创建线程, 并且自动启动
- (void)threadCreateOne {
    // 在另一个线程执行 runDemo:
    [self performSelectorInBackground:@selector(runDemo:) withObject:@"One"];
}

/// 方式2 创建完线程直接(自动)启动
- (void)threadCreateTwo {
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(runDemo:) toTarget:self withObject:@"Two"];
}

/// 方式3  先创建初始化线程,然后start开启线程
- (void)threadCreateThree {
    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(runDemo:) object:@"Three"];
    // 可以设置线程名字
    thread.name = @"名字";
    // 开启线程
    [thread start];
}

下面为测试代码，以及打印结果，我们调用的顺序是One->Two->Three,但是打印结果是Two->Three->One，因为线程启动后仅仅处于就绪状态，实际是否执行要由CPU根据当前状态调度，即执行顺序是无序的，这也是多线程的特点。

/// 点击屏幕后创建线程
- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    [self threadCreateOne];
    [self threadCreateTwo];
    [self threadCreateThree];
}

打印结果：
2015-08-27 16:27:34.974 01test[1183:76667] Two---<NSThread: 0x7ff250e1c9a0>{number = 3, name = (null)} is running
2015-08-27 16:27:34.974 01test[1183:76668] Three---<NSThread: 0x7ff250e168a0>{number = 4, name = 名字} is running
2015-08-27 16:27:34.974 01test[1183:76666] One---<NSThread: 0x7ff250f406a0>{number = 2, name = (null)} is running

• 常用函数

获取当前线程，获取主线程，判断当前线程是否为主线程。

// 获取当前线程
NSThread *current = [NSThread currentThread];
// 获取主线程
current = [NSThread mainThread];
// 判断当前线程是否为主线程
BOOL isMain = [current isMainThread];

暂停线程，下面代码为2种方法均让当前线程睡5s

[NSThread sleepForTimeInterval:5];
NSDate *date = [NSDate dateWithTimeInterval:5 sinceDate:[NSDate date]];
[NSThread sleepUntilDate:date];

获取线程的状态，分别为：正在执行、已经完成、已经取消。

@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing;
@property (readonly, getter=isFinished)  BOOL finished;
@property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled;

在指定的线程（已存在的线程）、主线程、当前线程上执行方法。这种比较常用，通常用于线程间通讯，且它们是NSObject的扩展方法，使用起来很方便。

// 在指定的线程执行runDemo:方法，最后的YES代表：下面的代码会阻塞，等runDemo:方法在thread线程执行完毕后，才会执行下面代码的下一行代码，设为NO则不阻塞。那么runDemo:与下一行代码的执行顺序不确定
[self performSelector:@selector(runDemo:) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
// 在主线程执行runDemo:方法，YES参数同上
[self performSelectorOnMainThread:@selector(runDemo:) withObject:nil waitUntilDone:YES];
// 在当前线程执行方法
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil];

退出线程

杀死线程，会阻碍线程内部自身的清理工作，所以最好让线程自己正常退出，而不是类似exit()这样的强制退出，（虽然很方便）

+ (void)exit;

线程优先级相关，优先级范围是0.0 ~ 1.0，默认0.5，值越大，优先级越高。开发时，很少使用优先级，如果设置优先级且使用线程锁会造成优先级翻转，需要特别注意。

+ (double)threadPriority;
+ (BOOL)setThreadPriority:(double)p;

最后

关于自动释放池，系统会帮我们自动创建，不需要我们自己处理

参考：http://www.cnblogs.com/mddblog/p/4763511.html
http://www.cnblogs.com/mddblog/p/4763925.html