十二：iOS多线程

线程和进程的定义：

线程:

• 线程时进程的基本执行单元，一个进程的所有任务都在线程中执行
• 进程要想执行任务，必须的有线程，进程至少要有一条线程
• 程序启动会默认开启一条线程，这条线程被称为 主线程 或者UI线程

进程：

• 进程是指在系统中正在运行的一个应用程序
• 每个进程之间是独立的，每个进程均运行在其专用的且受保护的内存空间内。

关联和区别:

• 不同线程之间共享同一个进程的资源空间
• 不同进程之间是独立的
• 进程要比线程要健壮，一个线程死了，同一进程之间的线程也都挂了，整个进程就挂了；进程挂了，不影响其他的进程
• 线程是处理器调度的基本单位，但是进程不是。
• 线程没有地址空间,线程包含在进程地址空间中

线程与runloop的关系：

• 线程与runloop是一一对应的，每一条子线程都会对应着一个runloop
• runloop是用来管理线程的，当线程的runloop被开启时，线程在执行完任务之后会休眠期，直到有新的任务才被唤醒。
• :runloop在第一次获取时被创建，在线程结束时被销毁。
• 对于子线程来说，runloop是懒加载的，只有当我们使用的时候才会创建，所以在子线程用定时器要注意确保子线程的runloop被创建，不然定时器不会回调。

多线程的原理：

• 对于单核CPU来说，多线程的效果实际是一种假象，因为同一时间只能处理一条线程，只是因为cpu的调度足够快，在多个线程中来回地切换执行，才有的多线程一说

优点：

• 能适当提高程序的执行效率
• 能适当提高资源的利用率，如CPU、内存
• 线程上的任务执行完成后，线程会自动销毁

缺点：

• 开启线程需要占用一定的内存空间，默认情况下，每一个线程占用512KB
• 如果开启大量线程，会占用大量的内存空间，降低程序的性能
• 线程越多，CPU在调用线程上的开销就越大
• 程序设计更加复杂，比如线程间的通信，多线程的数据共享

线程的生命周期：

新建（创建） --> 就绪（可以执行了，等待CPU进行调度）-->运行（开始执行任务） --> 阻塞（锁、其他条件） --> 死亡（结束）

多线程的四种使用方式

PThread

• 面向C、适用于不同系统

NSThred

• 面向对象，可直接操作线程对象

GCD
-多核、方便、操作简单

NSOpreation

• 基于GCD，面向对象

// *********1: pthread*********
pthread_t threadId = NULL;
//c字符串
char *cString = "HelloCode";
/**
 pthread_create 创建线程
 参数：
 1. pthread_t：要创建线程的结构体指针，通常开发的时候，如果遇到 C 语言的结构体，类型后缀 `_t / Ref` 结尾
 同时不需要 `*`
 2. 线程的属性，nil(空对象 - OC 使用的) / NULL(空地址，0 C 使用的)
 3. 线程要执行的`函数地址`
 void *: 返回类型，表示指向任意对象的指针，和 OC 中的 id 类似
 (*): 函数名
 (void *): 参数类型，void *
 4. 传递给第三个参数(函数)的`参数`
 */
int result = pthread_create(&threadId, NULL, pthreadTest, cString);
if (result == 0) {
    NSLog(@"成功");
} else {
    NSLog(@"失败");
}
    
//*********2、NSThread*********
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(threadTest) toTarget:self withObject:nil];
    
//*********3、GCD*********
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    [self threadTest];
});
    
//*********4、NSOperation*********
[[[NSOperationQueue alloc] init] addOperationWithBlock:^{
    [self threadTest];
}];

- (void)threadTest{
    NSLog(@"begin");
    NSInteger count = 1000 * 100;
    for (NSInteger i = 0; i < count; i++) {
        // 栈区
        NSInteger num = i;
        // 常量区
        NSString *name = @"zhang";
        // 堆区
        NSString *myName = [NSString stringWithFormat:@"%@ - %zd", name, num];
        NSLog(@"%@", myName);
    }
    NSLog(@"over");
}

void *pthreadTest(void *para){
    // 接 C 语言的字符串
    //    NSLog(@"===> %@ %s", [NSThread currentThread], para);
    // __bridge 将 C 语言的类型桥接到 OC 的类型
    NSString *name = (__bridge NSString *)(para);
    
    NSLog(@"===>%@ %@", [NSThread currentThread], name);
    
    return NULL;
}

线程安全问题：

互斥锁：

• 在同一时间，保证了只有一条线程执行任务，即保证了相应同步的功能
• 发现其他线程执行，当前线程 休眠（即就绪状态），进入等待执行即挂起。一直等其他线程打开之后，然后唤醒执行

自旋锁：

• 在同一时间，保证了只有一条线程执行任务，即保证了相应同步的功能

• 发现其他线程执行，当前线程 一直询问（即一直访问），处于忙等状态，耗费的性能比较高

原子锁atomic：

• 原子属性(线程安全)，针对多线程设计的，默认值

• 保证同一时间只有一个线程能够写入(但是同一个时间多个线程都可以取值)

• atomic 本身就有一把锁(自旋锁) 单写多读:单个线程写入，多个线程可以读取

• 线程安全，需要消耗大量的资源

非原子nonatomic：

• 非原子属性

• 非线程安全，适合内存小的移动设备

线程间的通信：

• performSelector

• 条件
.....