01-iOS多线程

1 多线程

1.1 概念

• 进程之间都是独立的，每个进程都是独占受保护的内存空间
• 一个进程要处理任务，至少有一条线程
• 线程是进程执行的最基本执行单元
• 线程中的任务的执行时串行的
• 进程之间是并行的（CPU频繁切换调度，假象而已）

1.2 多线程的实现原理

• CPU同一时间只能处理一条线程
• CPU在可调度线程池中频繁快速的调度线程

问题：如果线程太多，会怎么样？
答：CPU频繁切换，消耗资源。每个线程都要占内存，消耗内存。一般建议3条，不超过5条

1.3 主线程和子线程

• 主线程：程序运行后，默认会开启一条线程。这个线程就成为“主线程”或者“UI线程”
• 子线程：由主线程延展出来的，处理其他任务的。
• 默认情况下，主线程占用1M的内存空间，子线程占用512K内存空间
• 将比较耗时的操作，放到子线程中进行。

1.4 多线程在iOS中实现方式

实现方式 | 使用语言 | 优势 | 使用频率
------------ | ------------- | ------------
pthread | 纯C语言 | 跨平台linux/unix/windows | 几乎不用
NSThread | OC | 更面向对象，创建销毁程序员自己管理 | 偶尔使用
GCD | 纯C语言 | 苹果用来取代NSThread，创建销毁系统管理| 经常使用
NSOperation|OC语言|底层是GCD，更面向对象，创建销毁系统管理|经常使用

2 pthread方式

1 导入头文件
  #import <pthread.h>

2 创建线程
  * @param restrict 就像线程的表示符一样，传入指针
  * @param restrict 传空值就可以额
  * @param download 线程调用的函数，返回值为 void * ， 参数为void *

 pthread_t param1;
 pthread_create(&param1, NULL, download, NULL);
 
3 执行子线程任务
void * download(void *p)
{
    NSLog(@"正在开始下载");
    for (int i=0; i<10000; i++) {
    NSLog(@"--------%d",i);
    }
    return NULL;
}

3 NSThread方式

3.1 创建和启动方式

• 创建、手动启动

    //创建
    [NSThread *thread = []NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil]
    //启动线程
    [thread start]
  

• 创建、自动启动

    //创建并自动启动 （分离出一个新的线程）
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(download) toTarget:self withObject:nil];
  

• 隐式创建、自动启动

    //隐式创建、自动启动
    [self performSelectorInBackground:@selector(download) withObject:nil];
  

3.2 常见方法

• 启动线程
  start
• 任意位置获取主线程
  [NSThread mainThread]
• 查看当前线程
  [NSThread currentThread]
• 阻塞线程（睡眠）
  +(void)sleepUntilDate:(NSDate *)date; //睡眠直到某个date
  +(void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti; //睡眠多少秒
• 终止线程(死亡)
  +exit;
• 判断当前执行位置是否是主线程
  +(BOOL)isMainThread;
  @property (readonly) BOOL isMainThread;
• 给线程设置名称（方便调试）
  @property (nullable, copy) NSString *name;

4 线程的状态

• 新建（new） 初始化完成后
• 就绪（Runable） 当执行start后，线程被放入了可调度线程池；或者CPU调度了其他线程
• 运行（Running） 当CPU调度当前线程后
• 阻塞（Block） 当线程睡眠或者等待同步锁的时候--移除了可调度线程池，但是并没销毁
• 死亡（Dead）当线程任务执行完毕后者调用了线程的exit方法时，一旦线程停止了，不能再次运行

5 线程的同步（多线程安全性问题）

5.1 举例（卖票问题）

    有三个窗口，都将剩余票数读出来，然后各自减1，然后再覆盖剩余票数。就可能实际卖出去的票数大于应有的票数。

5.2 互斥锁(同步锁)

为了防止多线程请求同一个资源，导致出现冲突，引入了加锁的概念。可以使用@synchronize关键字来对资源加锁，从而避免多个线程抢占同一个资源。

5.2.1 语法规则

@syschronize(self)
{
    
}
大括号里面的内容就是会出现冲突的资源操作。self表示的是锁头，表示一把锁，整个程序中只能出现一把锁。锁头用来存储上一次加锁的状态。任何对象都能作为锁头，为了唯一性，我们一般用当前对象self来表示锁头。当线程加锁后，另一个线程执行到这个位置的时候，就会被阻塞，直到自己获取互斥锁。

我们引入一个慨念：线程同步。就是多个线程并行执行到某个地方的时候，通过加锁，使的线程串行执行。

5.3 属性原子性操作

我们在OC中定义属性的时候，经常会使用nonatomic来定义。这就是非原子性。当我们使用atomic来定义属性的时候，就会在属性的setter方法中加一把锁，从而多个线程请求同时修改这个参数。------需要注意，这个锁不是互斥锁。
但实际在iOS开发中，基于以下几个方面的原因，我们一般采用nonatomic.

• 加锁会消耗大量的资源
• iOS移动设备一般资源较少，我们需要尽量避免出现多个线程请求同一个资源的情况
• 在实际开发中，我们尽可能的将可能出现的资源冲突问题的逻辑放在服务器上进行