GCD&多线程
iOS中的常见多线程方案
iOS多线程
GCD的常用函数
GCD中有2个用来执行任务的函数
用同步的方式来执行任务
dispatch_sync(dispatch_queue_t queue,dispatch_block_t block)
queue:队列；block:任务；
用异步的方式来执行任务
dispatch_async(dispatch_queue_t queue,dispatch_block_t block);
GCD的队列
GCD的队列可以分为2大类型
并发队列(Concurrent Dispatch Queue)
可以让多个任务并发(同时)执行(自动开启多个线程同时执行任务)
并发功能只有在异步(dispatch_async)函数下才有效
并发sync
并发async
串行队列(Serial Dispatch Queue)
让任务一个接着一个地执行(一个任务执行完毕后，再执行下一个任务)
串行sync
串行async
各种队列的执行效果：
队列执行结果
注意：使用sync函数往当前串行队列中添加任务，会卡住当前的串行队列(产生死锁)
队列组的使用
下面例子异步并发执行任务1，任务2，等任务1和任务2都执行完毕后，再回到主线程执行任务3
group使用
多线程的安全隐患
资源共享
一块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源，当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题
安全隐患示例：
取钱例子
取钱例子测试
买票例子
取票例子
可以看到上面两个例子都出现了数据紊乱的情况
隐患分析图
安全隐患解决方案
使用线程同步技术(同步，就是协同步调，按预定的先后次序进行)
常见的线程同步技术是：加锁
加锁
iOS中的线程同步方案
OSSpinLock
OSSpinLock叫做自旋锁，等待锁的线程会出于忙等(busy-wait)状态,一直占用着CPU资源，目前已经不再安全，可能会出现优先级反转问题(如果目前等待锁的线程优先级较高，它会一直占用CPU资源，优先级低的线程就无法释放锁)，需要导入头文件#import <libkern/OSAtomic.h>
OSSpinLock
加锁解决数据紊乱问题
os_unfair_lock
os_unfair_lock用于取代不安全的OSSpinLock，从iOS10开始才支持，需要导入头文件#import <libkern/OSAtomic.h>
os_unfair_lock
pthread_mutex
pthread_mutex 叫做互斥锁，等待锁的线程会处于休眠状态，需要导入头文件#import <pthread.h>
互斥锁
递归锁
条件锁
dispatch_semaphore
semaphore 叫做信号量，信号量的初始值，可以用来控制线程并发访问的最大数量，信号量的初始值为1，代表同时只允许1条线访问资源，保证线程同步
semaphore
dispatch_queue(DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
直接使用GCD的串行队列，也是可以实现线程同步的
DISPATCH_QUEUE_SERIAL
NSLock
NSRecursiveLock
NSLock 和NSRecursiveLock是对mutex锁的封装
NSLock
NSCondition
NSCondition 是对mutex和cond的封装
NSCondition
NSConditionLock
NSConditionLock 是对NSCondition的进一步封装，可以设置具体的条件值
NSConditionLock
@synchronized
@synchronized 是对mutex递归锁的封装，源码查看:objc中的objc-sync.mm 文件,@synchronized(obj) 内部会生成obj对应的递归锁，然后进行加锁，解锁操作
@synchronized
iOS线程同步方案性能比较
性能图
自旋锁，互斥锁比较
什么是自旋锁？一直处于忙等的状态的称为自旋锁
测试自旋锁代码
断点调试图
断点调试
汇编代码
汇编代码
汇编代码
从最后一张图可以看到这就是一个while循环，也就是忙等，因此是个自旋锁
什么是互斥锁？进入休眠状态的
源码调试
源码调试
汇编调试
汇编调试
汇编调试
汇编调试
syscall系统级别函数
结论图
什么情况使用自旋锁比较划算？
预算线程等待锁的时间很短；加锁的代码(临界区)经常被调用，但竞争情况很少发生；CPU资源不紧张；多核处理器
什么情况使用互斥锁比较划算？
预算线程等待锁的时间比较长；单核处理器；临界区有IO
操作；临界区代码复杂或者循环量大；临界区竞争非常激烈
atomic
atomic用于保证属性setter，getter的原子性操作，相当于在getter和setter内部加了线程同步的锁，可以参考源码objc4的objc-accessors.mm,但是并不保证使用属性的过程是线程安全的(例如操作元素没有通过set，是通过addObject等方法)
iOS中的读写安全方案
同一时间，只能有1个线程进行写的操作；同一时间，允许有多个线程进行读的操作；同一时间，不允许既有写，又有读的操作
实现上面这种多读单写，经常用于文件等数据的读写操作，iOS中的实现方案有
pthread_rwock:读写锁
pthread_rwock
代码测试
可以看到有多条连续读操作，但是不会有连续的写操作
dispatch_barrier_async:异步栅栏调用
dispatch_barrier_async
容易混淆的术语
有4个术语比较容易混淆：同步，异步，并发，串行
同步和异步主要影响：能不能开启新的线程
同步：在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
异步：在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
并发和串行主要影响：任务的执行方式
并发：多个任务并发执行
串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务
运行Demo情况
主队列sync任务
sync
主队列async任务
async
面试题
代码测试图
打印结果图
会发现打印结果是1，3
进去源码里面看，可以看到这个方法属于runloop范涛了：
源码
又因为是子线程，子线程默认没有开启Runloop，所以没有执行，回到主线程执行看看是否可以打印成功：
打印图
发现的确如此
