目录

• 概要
• NSThread
• GCD
• NSOperation
• 多线程与锁

1.概要

• 进程

 进程指系统中独立正在运行的程序，每个进程都运行在其专用且受保护的内存空间中。

• 线程

线程是进程的基本执行但也，一个进程（程序）的所有任务都在线程中执行，每个进程至少要有一个线程。

1个线程中任务的执行是串行的。

• 多线程

1个进程可以开启多条线程，每条线程可以并行（同时）执行不同的任务。

• 多线程的原理

 同一时间，CPU只能处理一条线程，只有1条线程工作（执行）。

>多线程并发（同时）执行，其实是CPU快速地在多条线程之间调度（切换）。

如果CPU调度线程的时间足够快，就造成了多线程并发执行的假象。

• 多线程优缺点

优点

• [ ] 能适当提高程序的执行效率。

• [ ] 能适当提高资源利用率（CPU、内存利用率）

缺点

• [ ] 开启线程需要占用一定的内存空间（默认情况下，主线城占用1M，子线程占用1M，子线程占用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在调度线程上的开销就越大。

• [ ] 会使得程序开发变得复杂。

• 主线程

一个iOS程序运行后，默认开启一条线程，成为‘主线程’或‘UI线程’，主要负责显示/刷新UI界面，处理UI事件。注意：别将比较耗时的操作放到主线程中

多线程实现方式

1. pthread

• [ ] 简介：

  1.一套通用的多线程API
  2.适用Unix\Linux\Windows等系统
  3.跨平台\可移植
  4.使用难度大
  

C语言，线程生命周期需要程序员管理，几乎不用

2. NSThread

• [ ] 简介：
  1.使用更加面向对象
  2.简单易用，可直接操作线程对象

OC，线程生命周期需要程序员管理，偶尔使用

3. GCD（Grand Central Dispatch）

• [ ] 简介：
  1.用来替代NSThread等技术
  2.充分利用设备的多核

C语言，线程生命周期自动管理，经常使用

4. NSOperation

• [ ] 简介：

  1.基于GCD（底层是GCD）
  2.比GCD多了一些更简单实用的功能
  3.使用更加面向对象
  

OC语言，线程生命周期自动管理，经常使用

NSOperation是个抽象类，并不具备封装操作的能力，必须使用他的子类。

使用NSOperation子类的方式有3种

• [ ] NSInvocationOperation
• [ ] NSBLockOperation
• [ ] 自定义子类继承NSOperation，实现内部相应的方法。

2.NSThread

• [ ] 创建、启动线程

//方式1：创建线程后手动启动
NSThread *thread = [[NSthread alloc] initWithTarget:self selectot:@selectot(run) object:nil];
[thread start];

//方式2：创建线程后自动启动
[NSthread detachNewThreaSelectot:@selectot(run) toTarget:self withObject:nil];

//方法3:隐式创建线程并自动启动
[self performSelectInBackground:@selector(run) withObject:nil];

• [ ] 相关方法

+ (NSThread *)mainThread; // 获得主线程
- (BOOL)isMainThread; //是否为主线程
+ (BOOL)isMainThread; //是否为主线程
+ (NSThread *)currentThread; // 获得当前线程
//线程的调度优先级
+ (double)threadPriorty;
+ (BOOL)setThreadPriorty:(double)p;
-(double)threadPriorty;
- (BOOL)setThreadPriorty:(double)p;
//调度优先级的取值为0.0～1.0，默认为0.5，值越大，优先级越高。

//线程的名字
- (void)setName:(NSString *)n;
- (NSString *)name;

• [ ] 控制线程状态

//启动线程
- (void)start;
//进入就绪状态->运行状态。当线程任务执行完毕，自动进入死亡状态。

//阻塞(暂停)线程
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;
//进入阻塞状态

//强制停止线程
+ (void)exit;
//进入死亡状态

**注意** 一旦线程停止（死亡）了，就不能再次开启任务 

3. GCD（Grand Central Dispatch）

队列的执行顺序FIFO（先进先出）

• [ ] 同步和异步

1. 同步（sync）： 只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
2. 异步（async）： 可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

• [ ] 并发队列和串行队列

1. 并发队列： 可以让多个任务并发执行，并发功能只有在异步函数下才有效
2. 串行队列： 让任务一个接着一个地执行

注意

同步和异步主要决定能不能开启新线程
并发和串行决定执行方式

几种组合情况

1. async + 并发队列（最常用）

会创建线程，同时开启多条，任务并发执行

2. async + 串行队列（有时候用）

会开一条线程，串行执行

3. sync + 串行队列

不会开启线程，串行执行

4. sync + 并发队列

不会开启线程，串行执行

5. async + 主队列(添加到主队列中的任务，都会自动放到主线程中执行)

主要用于线程通信

6. sync + 主队列(不能用)

主队列中串行执行，同步函数互相等待，死锁

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4. NSOperation

使用NSOperation子类的方式有3种

• [ ] NSInvocationOperation
• [ ] NSBLockOperation
• [ ] 自定义子类继承NSOperation，实现内部相应的方法。

NSOperationQueue的一些高级用法

1.设置最大并发数为2条
queue.maxConcurrentOperationCount = 2;

2.线程依赖（不能互相依赖）
【operationB addDependency:operationA];
【operationC addDependency:operationB];

3.取消队列的所有操作
- (void)cancelAllOperations;
//也可以调用NSOperation的 - (void)cancel 方法取消单个操作

4.暂停和恢复队列
- (void) setSuspended:(BOOL)b;//YES表示暂停队列，NO代表恢复队列

5.主队列
[NSOperationQueue mainQueue];
//添加到主队类的操作会在主线程运行，放在其他队列的操作在子线程运行

6.线程通信
 [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
    //回到主线程需要的操作
 }];

自定义NSOperation

自定义NSOperation的步骤很简单
重写- (void)main方法，在里面实现想执行的任务

重写- (void)main方法的注意点
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）
经常通过- (BOOL)isCancelled方法检测操作是否被取消，对取消做出响应

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4.多线程与锁

多线程中的隐患

• 资源抢夺：一块资源可能被多个线程共享，会产生资源竞争，造成数据混乱。

解决方案：加锁（后续补充）

• [x] 互斥锁:

使用格式：

@synchronized（锁对象）{
    //需要锁定的代码
}
**注意：**锁定1份代码只用一把锁，用多把锁是无效的

互斥锁的优缺点：

优点: 能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题

缺点： 需要销毁大量的CUP资源

互斥锁的使用前提： 多条线程抢夺同一块资源

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线程之间的通信

// 回到主线程，刷新UI界面(为了线程安全)
1.[self performSelectorOnMainThread:@selector(downloadFinished:) withObject:image waitUntilDone:NO];
2.[self performSelector:@selector(downloadFinished:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];

或者直接用对象调用 [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];

注意：  waitUntilDone后面的参数表示是否等待线程通讯完毕

//GCD回到主线程
disptach_async(dispatch_get_main_queue(),^{
    //回到主线程需要的操作
})

//NSOperationQueue
    [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
        //回到主线程需要的操作
    }];
    

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延时

// 延迟执行不要用sleep，坏处：卡住当前线程
 1.   [NSThread sleepForTimeInterval:3];
 
 // 一旦定制好延迟任务后，不会卡主当前线程
 2.   [self performSelector:@selector(download:) withObject:@"http://555.jpg" afterDelay:3];

 // 3秒后自动开启新线程 执行block中的代码
3.    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3 * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{
        NSLog(@"------task------%@", [NSThread currentThread]);
    });