多线程笔记

1.进程：

指在系统中正在运行的一个应用程序

2.线程

每个进程至少要有一条线程

线程的串行：

一个线程中任务的执行是串行，即同一时间内，一个线程只能执行一个任务

3.进程和线程的比较

• 线程是CPU调用（执行任务）的最小单位
• 进程是CPU分配资源的最小单位
• 一个进程中至少有一个线程
• 同一个进程内的线程共享进程的资源

4.多线程

一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

5.多线程的原理

• 同一时间，CPU只能处理一条线程，只有一条线程在工作（执行）
• 多线程并发执行，其实是CPU快速的在多线程之间调度
• 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

6.多线程的优缺点：

优点：

• 能适当地提高程序的执行效率
• 嫩适当地提高资源利用率（CPU、内存利用率）

缺点：

创建线程是有开销的，空间和时间的开销；（3-5条）

如果开启大量的线程，会降低程序的性能

线程越多，CPU在调度线程上的开销越大

7.多线程的应用：

7.1主线程（UI线程）：

iOS程序运行后，默认会开启一条线程。

作用：

• 显示或刷新UI界面
• 处理UI事件

注意：

• 不要将耗时的操作放到主线程中（3s以上）
• 耗时操作会卡主主线程，严重影响UI的流畅度，给用户一种卡的坏体验

7.2子线程（后台线程、非主线程）

8.多线程的实现方案

pthread(不常用)

NSThread OC语言 半管理，我们只需要创建，不需要释放

GCD C语言 自动管理生命周期

NSOperation(基于GCD，底层是GCD) OC 自动管理生命周期

8.1 NSThread

[图片上传失败...(image-764313-1533106672893)]

NSThread线程的状态:

• 创建new
• 就绪 runnable
• 运行 running
• 阻塞blocked
• 死亡 dead

控制线程的状态:

• 启动：- (void) start;
• 阻塞：+ (void) sleepUntilDate:(NSDate *)date;
• • (void) sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)time;
• 强制停止线程:
• • (void) exit;

9.线程间的通信

常用的方法：

[图片上传失败...(image-3f06f5-1533106672893)]

10.线程间的安全隐患

资源共享：

• 1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
• 比如多个线程访问同一个对象，同一个变量，同一个文件。

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。

安全隐患的解决——互斥锁

@synchronized( 锁对象 ) {

//需要锁定的代码

}

注意：锁对象需要是一个全局变量， 一般“self”就可以。锁定一份代码只需要用1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：需要消耗大量的CPU资源
  

• 互斥锁的使用前提：多条线程抢夺同一块资源。

• 互斥锁就是使用了线程同步的技术。

原子性和非原子性：

• nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备。
• atomic：线程安全，需要消耗大量的资源
• iOS开发建议：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处理，减小移动客户端的压力。

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11.GCD（最重要）

11.1GCD的优势：

• GCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案
• GCD会自动利用更多的CPU内核（比如双核、四核）
• GCD会自动管理线程的生命周期 （创建线程、调度任务、销毁线程）

11.2 GCD的2个核心的概念（任务和队列）：

• GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中。
• 任务的取出遵循队列的FIFO原则，先进先出，后进后出

11.3 GCD常用的函数：

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11.4 同步和异步的区别：

同步：只能在当前的线程中执行任务，不具备开启新线程的能力

异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

11.5 GCD中的队列可以分为2大类：

• 并发队列：

可以让多个任务并发执行（自动开启多个线程同时执行任务）

并发功能只有在异步函数下才有效

• 串行队列：

让任务一个接着另一个地执行

11.6 4个术语比较容易混淆：

同步和异步：

主要影响：能不能开启新的线程

同步：只是在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力

异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

并行和串行：

主要影响：任务的执行方式

并行：允许多个任务并发（同时）执行

串行：一个任务执行完毕后再执行另一个任务

获取并发队列的第二种方式：

获取串行队列的第二种方式：

放在主队列中的任务，都会放到主线程当中

注意：如果是同步函数遇到主队列，会出现卡死的情况，因为该方法与里面的4个任务都是添加到主队列中的，解决办法是将方法放入子线程中。

4种组合的比较：

11.7 GCD线程间的通信

利用GCD实现简单的下载图片

11.8 常用的函数

• 栅栏函数

• 延迟执行

• 一次性代码

  
  

• 快速迭代

  
  

• 队列组

  
  

12.NSOperation

12.1 NSOperation和NSOperationQueue实现多线程的具体步骤：

• 先将需要执行的操作封装到一个NSOperation对象中
• 然后将NSOperation对象添加到一个NSOperationQueue中
• 系统会自动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来
• 将取出的NSOperation封装的操作放到一条新线程中执行

12.2 NSOperation有三种创建方式：

• NSInvocationOperation
  注意：调用了start方法后并不会开一条新的线程去执行操作，而是在当前线程同步执行操作
  NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
  [op start];
• NSBlockOperation
  //通过封装好的任务在主线程中执行
  NSBlockOperation *blockOp = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
  NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
  }];
  //追加操作的任务会开启子线程执行
  [blockOp addExecutionBlock:^{
  NSLog(@"追加操作");
  }];
  [blockOp start];
• dmxOperation

12.3 NSOperationQueue

作用：
NSOperation可以调用start方法来执行任务，但默认是同步执行的。
如果将NSOperation添加到NSOperationQueue（操作队列）中，系统会自动异步执行NSOperation中的操作。

12.4 NSOperation的操作依赖与监听：

类似于GCD的栅栏和队列组 12.5 线程通信：