多线程原理

线程和进程的定义

• 线程是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，就必须得有线程，进程至少得有一条线程
  程序启动会默认开启一条线程，这条线程被称为主线程或UI线程

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保护的内存空间内
通过“活动监视器”可以查看mac系统中所开启的进程

进程与线程的关系

地址空间：同⼀进程的线程共享本进程的地址空间，⽽进程之间则是独⽴的地址空间。
资源拥有：同⼀进程内的线程共享本进程的资源如内存、I/O、cpu等，但是进程之间的资源是独⽴的。
1: ⼀个进程崩溃后，在保护模式下不会对其他进程产⽣影响，但是⼀个线程崩溃整个进程都死掉。所以多进程要⽐多线程健壮。
2: 进程切换时，消耗的资源⼤，效率⾼。所以涉及到频繁的切换时，使⽤线程要好于进程。同样如果要求同时进⾏并且⼜要共享某些变量的并发操作，只能⽤线程不能⽤进程
3: 执⾏过程：每个独⽴的进程有⼀个程序运⾏的⼊⼝、顺序执⾏序列和程序⼊⼝。但是线程不能独⽴执⾏，必须依存在应⽤程序中，由应⽤程序提供多个线程执⾏控制。
4: 线程是处理器调度的基本单位，但是进程不是。
5: 线程没有地址空间,线程包含在进程地址空间中

多线程的意义

优点

1、能适当提高程序的执行效率
2、能适当提高资源的利用率（CPU,内存）
3、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，每一个都占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、多线程的数据分享

时间片

CPU在多个任务之间进行快速的切换，这个时间间隔就是时间片
（单核CPU）同一时间，CPU只能处理1个线程，也就是同一时间只有1个线程在执行

多线程同时执行：

1、是CPU快速的在多个线程之间切换
2、CPU调度线程的时间足够快，就造成了多线程的“同时”执行的效果

应用-如果线程数非常多

1、CPU会在N个线程之间切换，消耗大量的CPU资源
2、每个线程被调度的次数会降低，线程的执行效率低

互斥锁

1、保证锁内的代码，同一时间，只有一条线程能够执行
2、互斥锁的锁定范围，应该尽量小，锁定范围越大，效率越差

互斥锁参数

1、能够加锁的任意NSObject对象
注意：锁对象一定要保证所有的线程都能够访问
如果代码中只有一个地方需要加锁，大多都使用self，这样可以避免单独在创建一个锁对象

nonatomic 非原子属性

atomic 原子属性（线程安全），针对多线程设计，默认值
保证同一时间只有一个线程能都写入（但是同一个时间多线程都可以取值）
atomic 本身就有一把锁（自动锁）
单写多读：单个线程写入，多个线程可以读取
atomi：线程安全，需要消耗大量的资源
nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备

在iOS开发的过程中 建议所有属性都声明为nonatomic 尽量避免多线程抢夺同一块资源 尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动端的压力

线程和Runloop的关系

1、runloop与线程是一一对应的，一个runloop对应一个核心的线程，核心是因为runloop是可以嵌套的，但核心只有一个，他们的关系保存在一个全局的字典里

2、runloop是来管理线程的，当线程的runloop被开启后，线程会在执行完任务后进入休眠状态，有了任务就会被唤醒去执行任务

3、runloop在第一次获取被创建，在线程结束时被销毁

4、对于主线程来说，runloop在程序一启动就默认创建好了

5、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去创建，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