iOS 多線程

GCD總結(jié)
NSOperation總結(jié)
iOS面試題（三）多線程開發(fā) - 簡(jiǎn)書
 iOS基礎(chǔ)深入補(bǔ)完計(jì)劃--多線程(面試題)匯總 - CocoaChina_讓移動(dòng)開發(fā)更簡(jiǎn)單
 可能碰到的iOS筆試面試題（18）--多線程 - 簡(jiǎn)書

進(jìn)程

在系統(tǒng)中正在運(yùn)行的一個(gè)應(yīng)用程序沸移，每個(gè)進(jìn)程之間是獨(dú)立的啰脚，每個(gè)進(jìn)程均運(yùn)行在其專用且受保護(hù)的內(nèi)存空間內(nèi)
進(jìn)程用于指代一個(gè)可執(zhí)行程序缝彬，他可以包含多個(gè)線程（蘋果官方解釋）

線程

1個(gè)進(jìn)程想要執(zhí)行任務(wù)，必須得有線程（每一個(gè)進(jìn)程至少要有1條線程），線程是進(jìn)程的基本執(zhí)行單元闽巩，一個(gè)進(jìn)程（程序）的所有任務(wù)都在線程中執(zhí)行线得。
線程用于指代一個(gè)獨(dú)立執(zhí)行的代碼路徑（蘋果官方解釋）

主線程

一個(gè)iOS程序運(yùn)行后，默認(rèn)會(huì)開啟1條線程肄程，稱為“主線程”或者“UI線程”锣吼。
作用
- 顯示/刷新UI界面
- 處理UI事件
使用注意
- 別將比較耗時(shí)的操作放在主線程中，操作影響UI的流暢度蓝厌，給用戶一種卡的體驗(yàn)

多線程

概念
- 一個(gè)程序開啟多條線程玄叠，每條線程可以并行（同時(shí)）執(zhí)行不同的任務(wù)
原理
- 多個(gè)線程并發(fā)執(zhí)行，其實(shí)質(zhì)是CPU快速地在多條線程之間調(diào)度（切換）
- 當(dāng)CPU調(diào)度線程的時(shí)間足夠快拓提，就會(huì)造成多線程并發(fā)執(zhí)行的假象

串行

定義
- 順序執(zhí)行,一個(gè)個(gè)執(zhí)行读恃，在同一時(shí)間內(nèi)，1個(gè)線程只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù) 代态。

并行

定義
- 可以一起執(zhí)行寺惫，同一時(shí)間內(nèi)，一個(gè)進(jìn)程可以執(zhí)行多個(gè)任務(wù)多線程：一個(gè)線程中可以開啟多條線程胆数，每條線程可以并發(fā)（同時(shí)）執(zhí)行不同的任務(wù)肌蜻。
優(yōu)點(diǎn)：
- 提高程序的執(zhí)行效率，能適當(dāng)提高資源利用率必尼。
缺點(diǎn)
- 開啟線程需要占一定的內(nèi)存空間蒋搜，如果開啟大量線程，CPU會(huì)在N多線程之間調(diào)度判莉，CPU會(huì)累死豆挽，消耗大量的CPU資源，降低程序性能券盅，程序設(shè)計(jì)更復(fù)雜帮哈。
  原理：同一時(shí)間內(nèi)，CPU只能處理一條線程锰镀，只有1條線程在工作娘侍。多線程并發(fā)執(zhí)行，其實(shí)是CPU快速的在多條線程之間切換泳炉。

多線程的方式

1.NSThread

優(yōu)點(diǎn)：NSThread 輕量級(jí)最低憾筏，相對(duì)簡(jiǎn)單。
缺點(diǎn)：手動(dòng)管理所有的線程活動(dòng)花鹅，如生命周期氧腰、線程同步、睡眠等刨肃。

新建

//創(chuàng)建線程方式1
//創(chuàng)建
NSThread * th = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(nsThreadMethod) object:nil];

//創(chuàng)建線程方式2
//創(chuàng)建并啟動(dòng)
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(nsThreadMethod) toTarget:self withObject:nil];

//隱式創(chuàng)建方式
 [self performSelectorInBackground:@selector(nsThreadMethod) withObject:nil];

//不傳遞參數(shù)指定函數(shù)在當(dāng)前線程執(zhí)行
[self performSelector:@selector(doSomething)];
//傳遞參數(shù)指定函數(shù)在當(dāng)前線程執(zhí)行
[self performSelector: @selector(doSomething:) withObject:tempStr];
//傳遞參數(shù)指定函數(shù)2秒后在當(dāng)前線程執(zhí)行
[self performSelector:@selector(doSomething:) withObject:tempStr afterDelay:2.0];

就緒
- 將線程放入線程池中
運(yùn)行
```
 [th start];
```

阻塞

//休眠2秒
[ NSThread sleepForTimeInterval:2];
//休眠到指定時(shí)間
[NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:5.0]];

銷毀
```
 //結(jié)束線程
[NSThread exit];
```

指定在特定線程執(zhí)行

 //在其他線程中指定在主線程執(zhí)行
[self performSelectorOnMainThread:@selector(doSomething:) withObject:tempStr waitUntilDone:YES];
//在主線程指定在后臺(tái)線程執(zhí)行
[self performSelectorInBackground:@selector(doSomething:) withObject:tempStr];
//在主線程中指定某個(gè)特定線程執(zhí)行
[self performSelector:@selector(doSomething:)  onThread:newThread withObject:tempStr waitUntilDone:YES];

線程常用屬性

 //獲取主線程
 [NSThread mainThread];
 //獲取當(dāng)前線程
 [NSThread currentThread];
 //設(shè)置線程名字
 [newThread setName:@"thread - 1"];
 //設(shè)置線程優(yōu)先級(jí)
 [newThread setThreadPriority:1.0];
 //IOS 8 之后 推薦使用下面這種方式設(shè)置線程優(yōu)先級(jí)
 //NSQualityOfServiceUserInteractive：最高優(yōu)先級(jí)古拴，用于用戶交互事件
 //NSQualityOfServiceUserInitiated：次高優(yōu)先級(jí)，用于用戶需要馬上執(zhí)行的事件
 //NSQualityOfServiceDefault：默認(rèn)優(yōu)先級(jí)真友，主線程和沒(méi)有設(shè)置優(yōu)先級(jí)的線程都默認(rèn)為這個(gè)優(yōu)先級(jí)
 //NSQualityOfServiceUtility：普通優(yōu)先級(jí)黄痪，用于普通任務(wù)
 //NSQualityOfServiceBackground：最低優(yōu)先級(jí)，用于不重要的任務(wù)
 [newThread setQualityOfService:NSQualityOfServiceUtility];
 //判斷線程是否是主線程
 [newThread isMainThread];
 //線程狀態(tài)
 //是否已經(jīng)取消
 [newThread isCancelled];
 //是否已經(jīng)結(jié)束
 [newThread isFinished];
 //是否正在執(zhí)行
 [newThread isExecuting];

線程的同步

線程同步就是為了解決多線程同時(shí)訪問(wèn)公共共享數(shù)據(jù)盔然，而導(dǎo)致數(shù)據(jù)錯(cuò)亂的問(wèn)題满力，然后使用同步的方式讓公共數(shù)據(jù)同一時(shí)間內(nèi)只能被一個(gè)線程訪問(wèn)來(lái)避免數(shù)據(jù)錯(cuò)亂的問(wèn)題

實(shí)現(xiàn)線程同步的幾種方式

1.@synchronized(對(duì)象)關(guān)鍵字

-(void)taskRun
{
  while (count>0) {
      @synchronized(self) { // 需要鎖定的代碼
          [NSThread sleepForTimeInterval:0.1];
          count--;
          NSLog(@"threadName:%@ count:%d ",[NSThread currentThread].name, count);
      }
  }

}

2.NSLock同步鎖

-(void)taskRun
{
    while (count>0) {
        @synchronized(self) { // 需要鎖定的代碼
            [NSThread sleepForTimeInterval:0.1];
            count--;
            NSLog(@"threadName:%@ count:%d ",[NSThread currentThread].name, count);
        }
    }

}

3.NSCondition同步鎖和線程檢查器

//鎖主要為了當(dāng)檢測(cè)條件時(shí)保護(hù)數(shù)據(jù)源焕参，執(zhí)行條件引發(fā)的任務(wù)；線程檢查器主要是根據(jù)條件決定是否繼續(xù)運(yùn)行線程油额，即線程是否被阻塞。先創(chuàng)建一個(gè)NSCondition對(duì)象
condition=[[NSCondition alloc]init];

//使用同步鎖的方式和NSLock相似
-(void)taskRun
{
   while (count>0) {
       [condition lock];
       [NSThread sleepForTimeInterval:0.1];
       count--;
       NSLog(@"threadName:%@ count:%d ",[NSThread currentThread].name, count);
       [condition unlock];
   }

}
//NSCondition可以讓線程進(jìn)行等待刻帚，然后獲取到CPU發(fā)信號(hào)告訴線程不用在等待潦嘶，可以繼續(xù)執(zhí)行，上述的例子我們稍作修改崇众，我們讓線程三專門用于發(fā)送信號(hào)源
   NSThread *thread1=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(taskRun) object:nil];
   thread1.name=@"thread-1";

   NSThread *thread2=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(taskRun) object:nil];
   thread2.name=@"thread-2";

   NSThread *thread3=[[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(taskRun1) object:nil];
   thread3.name=@"thread-3";

   [thread1 start];
   [thread2 start];
   [thread3 start];
//taskRun1函數(shù)用于發(fā)送信號(hào)源
-(void)taskRun1
{
   while (YES) {
       [condition lock];
       [NSThread sleepForTimeInterval:2];
       [condition signal];
       [condition unlock];
   }
}
//taskRun函數(shù) 用于執(zhí)行對(duì)count的操作
-(void)taskRun
{

   while (count>0) {
       [condition lock];
       [condition wait];
       [NSThread sleepForTimeInterval:0.1];
       count--;
       NSLog(@"threadName:%@ count:%d ",[NSThread currentThread].name, count);
       [condition unlock];
   }

}

2.GCD

優(yōu)點(diǎn)：最高效掂僵，避開并發(fā)陷阱。
缺點(diǎn)：基于C實(shí)現(xiàn)

隊(duì)列

作用：用來(lái)存放任務(wù)顷歌。

dispatch_queue_t  queue =  dispatch_queue_create("123", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
//“123”：隊(duì)列標(biāo)示锰蓬。
//DISPATCH_QUEUE_SERIAL:串行
//DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT:并行

UI主線程隊(duì)列 main queue
- dispatch_get_main_queue()
串行隊(duì)列
- 順序，一個(gè)個(gè)執(zhí)行眯漩。
并行隊(duì)列
- 同時(shí)執(zhí)行很多任務(wù)芹扭。

全局隊(duì)列

//第一個(gè)參數(shù)：線程的優(yōu)先級(jí)，有高赦抖，默認(rèn)舱卡，低，后臺(tái)队萤，由高到低轮锥。
//第二個(gè)參數(shù)：備用，默認(rèn)0,不能改成其他
dispatch_queue_t  queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

全局隊(duì)列和并發(fā)隊(duì)列的區(qū)別：
- 全局隊(duì)列沒(méi)有名稱要尔，并發(fā)隊(duì)列有名稱舍杜。
- 全局隊(duì)列是所有應(yīng)用程序共享。

任務(wù)
- 執(zhí)行的操作
```
  dispatch_sync(queue, ^{
      //code
  });
  //queue：隊(duì)列
  //dispatch_sync：同步
  //dispatch_async：異步
```
- 同步
  - dispatch_sync赵辕，不開線程既绩，在當(dāng)前線程中執(zhí)行，馬上執(zhí)行
- 異步
  - dispatch_async匆帚，開辟線程熬词，在另一個(gè)線程中執(zhí)行，稍后執(zhí)行

使用

將任務(wù)添加隊(duì)列中吸重，GCD會(huì)自定將隊(duì)列中的任務(wù)取出互拾，放到對(duì)應(yīng)線程中執(zhí)行，任務(wù)的取出遵循隊(duì)列的FIFO原則：先進(jìn)先出嚎幸，后進(jìn)后出颜矿。

延時(shí)線程

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1.0 * NSEC_PER_SEC), dispatch_get_main_queue(), ^{
        //code
});

線程調(diào)度組

dispatch_group_enter、dispatch_group_leave
dispatch_group_enter 標(biāo)志著一個(gè)任務(wù)追加到 group嫉晶，執(zhí)行一次骑疆，相當(dāng)于 group 中未執(zhí)行完畢任務(wù)數(shù)+1
dispatch_group_leave 標(biāo)志著一個(gè)任務(wù)離開了 group田篇，執(zhí)行一次，相當(dāng)于 group 中未執(zhí)行完畢任務(wù)數(shù)-1箍铭。

當(dāng) group 中未執(zhí)行完畢任務(wù)數(shù)為0的時(shí)候泊柬，才會(huì)使dispatch_group_wait解除阻塞，以及執(zhí)行追加到dispatch_group_notify中的任務(wù)诈火。

   //    實(shí)例化一個(gè)調(diào)度組
       dispatch_group_t  group = dispatch_group_create();
   //    創(chuàng)建隊(duì)列
       dispatch_queue_t queue2 = dispatch_get_global_queue(0, 0);
   //    任務(wù)添加到隊(duì)列queue
       dispatch_group_enter(group);
       dispatch_group_async(group, queue2, ^{
           //code1
         dispatch_group_leave(group);
       });

       dispatch_group_async(group, queue2, ^{
           //code2
       });

       dispatch_group_async(group, queue2, ^{
           //code3
       });
       //獲取所有調(diào)度組里面的異步任務(wù)完成的通知
       dispatch_group_notify(group, queue2, ^{
           //code4
       });

一次性線程

static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _instance = [[GetToken alloc] init];
});

定時(shí)線程

//創(chuàng)建并行隊(duì)列
dispatch_queue_t aQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0); // 并行queue
//創(chuàng)建一個(gè)GCD定時(shí)器
dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, aQueue);
//設(shè)置定時(shí)器的參數(shù)
//第一個(gè)參數(shù)：要給哪個(gè)設(shè)置定時(shí)器兽赁。
//第二個(gè)參數(shù)：開始時(shí)間
//第三個(gè)參數(shù)：間隔時(shí)間
//第四個(gè)參數(shù)：精準(zhǔn)度，一般為0.
dispatch_source_set_timer(timer, DISPATCH_TIME_NOW, 2 * NSEC_PER_SEC, 0 * NSEC_PER_SEC);
//設(shè)置定時(shí)器調(diào)用的方法冷守。
dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
   
});
啟動(dòng)
dispatch_resume(timer);

暫停線程

暫停當(dāng)前線程（阻塞當(dāng)前線程）刀崖，等待指定的 group 中的任務(wù)執(zhí)行完成后，才會(huì)往下繼續(xù)執(zhí)行拍摇。

 /**
 * 隊(duì)列組 dispatch_group_wait
 */
- (void)groupWait {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"group---begin");

    dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();

    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 追加任務(wù)1
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時(shí)操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });

    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時(shí)操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
        }
    });

    // 等待上面的任務(wù)全部完成后亮钦，會(huì)往下繼續(xù)執(zhí)行（會(huì)阻塞當(dāng)前線程）
    dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);

    NSLog(@"group---end");
}

柵欄線程

我們有時(shí)需要異步執(zhí)行兩組操作，而且第一組操作執(zhí)行完之后充活，才能開始執(zhí)行第二組操作蜂莉。這樣我們就需要一個(gè)相當(dāng)于柵欄一樣的一個(gè)方法將兩組異步執(zhí)行的操作組給分割起來(lái)，當(dāng)然這里的操作組里可以包含一個(gè)或多個(gè)任務(wù)堪唐。這就需要用到dispatch_barrier_async方法在兩個(gè)操作組間形成柵欄巡语。dispatch_barrier_async函數(shù)會(huì)等待前邊追加到并發(fā)隊(duì)列中的任務(wù)全部執(zhí)行完畢之后，再將指定的任務(wù)追加到該異步隊(duì)列中淮菠。然后在dispatch_barrier_async函數(shù)追加的任務(wù)執(zhí)行完畢之后男公，異步隊(duì)列才恢復(fù)為一般動(dòng)作，接著追加任務(wù)到該異步隊(duì)列并開始執(zhí)行

 /**
  * 柵欄方法 dispatch_barrier_async
  */
 - (void)barrier {
     dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

     dispatch_async(queue, ^{
         // 追加任務(wù)1
         for (int i = 0; i < 2; ++i) {
             [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時(shí)操作
             NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
         }
     });
     dispatch_async(queue, ^{
         // 追加任務(wù)2
         for (int i = 0; i < 2; ++i) {
             [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時(shí)操作
             NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
         }
     });

     dispatch_barrier_async(queue, ^{
         // 追加任務(wù) barrier
         for (int i = 0; i < 2; ++i) {
             [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時(shí)操作
             NSLog(@"barrier---%@",[NSThread currentThread]);// 打印當(dāng)前線程
         }
     });

     dispatch_async(queue, ^{
         // 追加任務(wù)3
         for (int i = 0; i < 2; ++i) {
             [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時(shí)操作
             NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
         }
     });
     dispatch_async(queue, ^{
         // 追加任務(wù)4
         for (int i = 0; i < 2; ++i) {
             [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模擬耗時(shí)操作
             NSLog(@"4---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印當(dāng)前線程
         }
     });
 }
     /*
 2018-02-23 20:48:18.297745+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059274] 1---<NSThread: 0x600000079d80>{number = 4, name = (null)}
 2018-02-23 20:48:18.297745+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059273] 2---<NSThread: 0x600000079e00>{number = 3, name = (null)}
 2018-02-23 20:48:20.301139+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059274] 1---<NSThread: 0x600000079d80>{number = 4, name = (null)}
 2018-02-23 20:48:20.301139+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059273] 2---<NSThread: 0x600000079e00>{number = 3, name = (null)}
 2018-02-23 20:48:22.306290+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059274] barrier---<NSThread: 0x600000079d80>{number = 4, name = (null)}
 2018-02-23 20:48:24.311655+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059274] barrier---<NSThread: 0x600000079d80>{number = 4, name = (null)}
 2018-02-23 20:48:26.316943+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059273] 4---<NSThread: 0x600000079e00>{number = 3, name = (null)}
 2018-02-23 20:48:26.316956+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059274] 3---<NSThread: 0x600000079d80>{number = 4, name = (null)}
 2018-02-23 20:48:28.320660+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059273] 4---<NSThread: 0x600000079e00>{number = 3, name = (null)}
 2018-02-23 20:48:28.320649+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059274] 3---<NSThread: 0x600000079d80>{number = 4, name = (null)}

     */

快速迭代方法

通常我們會(huì)用 for 循環(huán)遍歷合陵，但是 GCD 給我們提供了快速迭代的函數(shù)dispatch_apply枢赔。dispatch_apply按照指定的次數(shù)將指定的任務(wù)追加到指定的隊(duì)列中，并等待全部隊(duì)列執(zhí)行結(jié)束
如果是在串行隊(duì)列中使用 dispatch_apply拥知，那么就和 for 循環(huán)一樣踏拜，按順序同步執(zhí)行〉吞蓿可這樣就體現(xiàn)不出快速迭代的意義了速梗。
我們可以利用并發(fā)隊(duì)列進(jìn)行異步執(zhí)行。比如說(shuō)遍歷 0~5 這6個(gè)數(shù)字襟齿，for 循環(huán)的做法是每次取出一個(gè)元素姻锁，逐個(gè)遍歷。dispatch_apply 可以在多個(gè)線程中同時(shí)（異步）遍歷多個(gè)數(shù)字猜欺。

還有一點(diǎn)位隶，無(wú)論是在串行隊(duì)列，還是異步隊(duì)列中开皿，dispatch_apply 都會(huì)等待全部任務(wù)執(zhí)行完畢涧黄，這點(diǎn)就像是同步操作篮昧，也像是隊(duì)列組中的 dispatch_group_wait方法。

/**
* 快速迭代方法 dispatch_apply
*/
- (void)apply {
   dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

   NSLog(@"apply---begin");
   dispatch_apply(6, queue, ^(size_t index) {
       NSLog(@"%zd---%@",index, [NSThread currentThread]);
   });
   NSLog(@"apply---end");
}      
    /*
2018-02-23 22:03:18.475499+0800 YSC-GCD-demo[20470:5176805] apply---begin
2018-02-23 22:03:18.476672+0800 YSC-GCD-demo[20470:5177035] 1---<NSThread: 0x60000027b8c0>{number = 3, name = (null)}
2018-02-23 22:03:18.476693+0800 YSC-GCD-demo[20470:5176805] 0---<NSThread: 0x604000070640>{number = 1, name = main}
2018-02-23 22:03:18.476704+0800 YSC-GCD-demo[20470:5177037] 2---<NSThread: 0x604000276800>{number = 4, name = (null)}
2018-02-23 22:03:18.476735+0800 YSC-GCD-demo[20470:5177036] 3---<NSThread: 0x60000027b800>{number = 5, name = (null)}
2018-02-23 22:03:18.476867+0800 YSC-GCD-demo[20470:5177035] 4---<NSThread: 0x60000027b8c0>{number = 3, name = (null)}
2018-02-23 22:03:18.476867+0800 YSC-GCD-demo[20470:5176805] 5---<NSThread: 0x604000070640>{number = 1, name = main}
2018-02-23 22:03:18.477038+0800 YSC-GCD-demo[20470:5176805] apply---end
     */

semaphore 加鎖

    /**
* 線程安全：使用 semaphore 加鎖
* 初始化火車票數(shù)量笋妥、賣票窗口(線程安全)懊昨、并開始賣票
*/
- (void)initTicketStatusSave {
   NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印當(dāng)前線程
   NSLog(@"semaphore---begin");

   semaphoreLock = dispatch_semaphore_create(1);

   self.ticketSurplusCount = 50;

   // queue1 代表北京火車票售賣窗口
   dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue1", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
   // queue2 代表上海火車票售賣窗口
   dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue2", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

   __weak typeof(self) weakSelf = self;
   dispatch_async(queue1, ^{
       [weakSelf saleTicketSafe];
   });

   dispatch_async(queue2, ^{
       [weakSelf saleTicketSafe];
   });
}

/**
* 售賣火車票(線程安全)
*/
- (void)saleTicketSafe {
   while (1) {
       // 相當(dāng)于加鎖
       dispatch_semaphore_wait(semaphoreLock, DISPATCH_TIME_FOREVER);

       if (self.ticketSurplusCount > 0) {  //如果還有票春宣，繼續(xù)售賣
           self.ticketSurplusCount--;
           NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩余票數(shù)：%d 窗口：%@", self.ticketSurplusCount, [NSThread currentThread]]);
           [NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
       } else { //如果已賣完疚颊，關(guān)閉售票窗口
           NSLog(@"所有火車票均已售完");

           // 相當(dāng)于解鎖
           dispatch_semaphore_signal(semaphoreLock);
           break;
       }

       // 相當(dāng)于解鎖
       dispatch_semaphore_signal(semaphoreLock);
   }
}

總結(jié)
- 1.串行隊(duì)列同步執(zhí)行：不開線程，在原來(lái)線程里面一個(gè)一個(gè)順序執(zhí)行信认。
- 2.串行隊(duì)列異步執(zhí)行：開一條線程，在新來(lái)線程里面一個(gè)一個(gè)順序執(zhí)行均抽。
- 3.并行隊(duì)列異步執(zhí)行：開多個(gè)線程嫁赏，并發(fā)執(zhí)行
- 4.并行隊(duì)列同步執(zhí)行：不開線程，在原來(lái)線程里面一個(gè)一個(gè)順序執(zhí)行油挥。
- 1.開不開線程潦蝇，由執(zhí)行任務(wù)方法決定，同步不開線程深寥，異步開線程攘乒。
- 2.開多少線程，由隊(duì)列決定惋鹅，串行最多開一個(gè)線程则酝，并發(fā)可以開多個(gè)線程，具體開多少個(gè)闰集，GCD底層決定沽讹，開發(fā)者不能控制。
  
  3bed772b.png

3.NSOperation

優(yōu)點(diǎn)：自帶線程周期管理武鲁，操作上可更注重自己邏輯爽雄。
缺點(diǎn)：面向?qū)ο蟮某橄箢悾荒軐?shí)現(xiàn)它或者使用它定義好的兩個(gè)子類：NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation沐鼠。
NSOperation挚瘟、NSOperationQueue 簡(jiǎn)介
- 是蘋果提供給我們的一套多線程解決方案。實(shí)際上 NSOperation饲梭、NSOperationQueue 是基于 GCD 更高一層的封裝乘盖，完全面向?qū)ο蟆５潜?GCD 更簡(jiǎn)單易用排拷、代碼可讀性也更高侧漓。
為什么要使用 NSOperation、NSOperationQueue监氢？
- 可添加完成的代碼塊布蔗，在操作完成后執(zhí)行藤违。
- 添加操作之間的依賴關(guān)系，方便的控制執(zhí)行順序纵揍。
- 設(shè)定操作執(zhí)行的優(yōu)先級(jí)顿乒。
- 可以很方便的取消一個(gè)操作的執(zhí)行。
- 使用 KVO 觀察對(duì)操作執(zhí)行狀態(tài)的更改：isExecuteing泽谨、isFinished璧榄、isCancelled。
操作（Operation）
- 執(zhí)行操作的意思吧雹，換句話說(shuō)就是你在線程中執(zhí)行的那段代碼骨杂。
- 在 GCD 中是放在 block 中的。在 NSOperation 中雄卷，我們使用 NSOperation 子類 NSInvocationOperation搓蚪、NSBlockOperation，或者自定義子類來(lái)封裝操作丁鹉。
操作隊(duì)列（Operation Queues）
- 這里的隊(duì)列指操作隊(duì)列妒潭，即用來(lái)存放操作的隊(duì)列。不同于 GCD 中的調(diào)度隊(duì)列 FIFO（先進(jìn)先出）的原則揣钦。NSOperationQueue 對(duì)于添加到隊(duì)列中的操作雳灾，首先進(jìn)入準(zhǔn)備就緒的狀態(tài)（就緒狀態(tài)取決于操作之間的依賴關(guān)系），然后進(jìn)入就緒狀態(tài)的操作的開始執(zhí)行順序（非結(jié)束執(zhí)行順序）由操作之間相對(duì)的優(yōu)先級(jí)決定（優(yōu)先級(jí)是操作對(duì)象自身的屬性）冯凹。
- 操作隊(duì)列通過(guò)設(shè)置最大并發(fā)操作數(shù)（maxConcurrentOperationCount）來(lái)控制并發(fā)谎亩、串行。
- NSOperationQueue 為我們提供了兩種不同類型的隊(duì)列：主隊(duì)列和自定義隊(duì)列谈竿。主隊(duì)列運(yùn)行在主線程之上团驱，而自定義隊(duì)列在后臺(tái)執(zhí)行。
使用步驟
- NSOperation 需要配合 NSOperationQueue 來(lái)實(shí)現(xiàn)多線程空凸。因?yàn)槟J(rèn)情況下嚎花，NSOperation 單獨(dú)使用時(shí)系統(tǒng)同步執(zhí)行操作，配合 NSOperationQueue 我們能更好的實(shí)現(xiàn)異步執(zhí)行呀洲。
- 1.創(chuàng)建操作：先將需要執(zhí)行的操作封裝到一個(gè) NSOperation 對(duì)象中紊选。
- 2.創(chuàng)建隊(duì)列：創(chuàng)建 NSOperationQueue 對(duì)象。
- 3.將操作加入到隊(duì)列中：將 NSOperation 對(duì)象添加到 NSOperationQueue 對(duì)象中道逗。

基本使用

使用子類 NSInvocationOperation

      /**
 * 使用子類 NSInvocationOperation
 */
- (void)useInvocationOperation {

    // 1.創(chuàng)建 NSInvocationOperation 對(duì)象
    NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(task1) object:nil];

    // 2.調(diào)用 start 方法開始執(zhí)行操作
    [op start];
}

/**
 * 任務(wù)1
 */
- (void)task1 {
    for (int i = 0; i < 2; i++) {
        [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
        NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
    }
}

使用子類 NSBlockOperation

/**
 * 使用子類 NSBlockOperation
 */
- (void)useBlockOperation {

    // 1.創(chuàng)建 NSBlockOperation 對(duì)象
    NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
//追加
  [op addExecutionBlock:^{
        //code
    }];

    // 2.調(diào)用 start 方法開始執(zhí)行操作
    [op start];
}

自定義繼承自 NSOperation 的子類兵罢，通過(guò)實(shí)現(xiàn)內(nèi)部相應(yīng)的方法來(lái)封裝操作。

隊(duì)列

主隊(duì)列

// 主隊(duì)列獲取方法
NSOperationQueue * queue = [NSOperationQueue mainQueue];

非主隊(duì)列（默認(rèn)是并發(fā)隊(duì)列）

// 自定義隊(duì)列創(chuàng)建方法
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
//獲取當(dāng)前隊(duì)列
NSOperationQueue * queue = [NSOperationQueue currentQueue];

將操作加入到隊(duì)列中

NSInvocationOperation

    NSInvocationOperation
 //    創(chuàng)建隊(duì)列
     NSOperationQueue * queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
 //    封裝操作
     NSInvocationOperation  * op = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(test) object:nil];
 //    把操作添加到隊(duì)列中
     [queue addOperation:op];

NSBlockOperation

//    創(chuàng)建隊(duì)列
   NSOperationQueue * queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
//    封裝操作
   NSBlockOperation * bl = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
   //code
}];
     [bl addExecutionBlock:^{
       //code,追加操作滓窍，這一步卖词，可加可不加。
   }]
   //    把操作添加到隊(duì)列中
   [queue addOperation:bl];
簡(jiǎn)寫方式
  [queue addOperationWithBlock:^{
       //code
   }];

串行和并行

這里有個(gè)關(guān)鍵參數(shù)maxConcurrentOperationCount，叫做最大并發(fā)數(shù)此蜈。

maxConcurrentOperationCount默認(rèn)情況下為-1即横，表示不進(jìn)行限制，默認(rèn)為并發(fā)執(zhí)行裆赵。
當(dāng)maxConcurrentOperationCount為1時(shí)东囚，隊(duì)列為串行隊(duì)列。只能串行執(zhí)行战授。
當(dāng)maxConcurrentOperationCount大于1時(shí)页藻，隊(duì)列為并發(fā)隊(duì)列。操作并發(fā)執(zhí)行植兰，當(dāng)然這個(gè)值不應(yīng)超過(guò)系統(tǒng)限制份帐，即使自己設(shè)置一個(gè)很大的值，系統(tǒng)也會(huì)自動(dòng)調(diào)整楣导。

/**
 * 設(shè)置 MaxConcurrentOperationCount（最大并發(fā)操作數(shù)）
 */
- (void)setMaxConcurrentOperationCount {

    // 1.創(chuàng)建隊(duì)列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

    // 2.設(shè)置最大并發(fā)操作數(shù)
    queue.maxConcurrentOperationCount = 1; // 串行隊(duì)列
// queue.maxConcurrentOperationCount = 2; // 并發(fā)隊(duì)列
// queue.maxConcurrentOperationCount = 8; // 并發(fā)隊(duì)列

    // 3.添加操作
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
            NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
            NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
            NSLog(@"4---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
        }
    }];
}

線程依賴

NSOperation和NSOperationQueue最吸引人的地方是它能添加操作之間的依賴關(guān)系弥鹦。比如說(shuō)有A、B兩個(gè)操作爷辙，其中A執(zhí)行完操作，B才能執(zhí)行操作朦促，那么就需要讓B依賴于A膝晾。
-(void)addDependency:(NSOperation *)op; 添加依賴，使當(dāng)前操作依賴于操作 op 的完成务冕。
-(void)removeDependency:(NSOperation *)op; 移除依賴血当，取消當(dāng)前操作對(duì)操作 op 的依賴。
@property (readonly, copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies; 在當(dāng)前操作開始執(zhí)行之前完成執(zhí)行的所有操作對(duì)象數(shù)組禀忆。

/**
* 操作依賴
* 使用方法：addDependency:
*/
- (void)addDependency {

   // 1.創(chuàng)建隊(duì)列
   NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];

   // 2.創(chuàng)建操作
   NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
       for (int i = 0; i < 2; i++) {
           [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
           NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
       }
   }];
   NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
       for (int i = 0; i < 2; i++) {
           [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時(shí)操作
           NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程
       }
   }];

   // 3.添加依賴
   [op2 addDependency:op1]; // 讓op2 依賴于 op1臊旭，則先執(zhí)行op1，在執(zhí)行op2

   // 4.添加操作到隊(duì)列中
   [queue addOperation:op1];
   [queue addOperation:op2];
}

線程優(yōu)先級(jí)
- NSOperation 提供了queuePriority（優(yōu)先級(jí)）屬性箩退，queuePriority屬性適用于同一操作隊(duì)列中的操作离熏，不適用于不同操作隊(duì)列中的操作。默認(rèn)情況下戴涝，所有新創(chuàng)建的操作對(duì)象優(yōu)先級(jí)都是NSOperationQueuePriorityNormal滋戳。但是我們可以通過(guò)setQueuePriority:方法來(lái)改變當(dāng)前操作在同一隊(duì)列中的執(zhí)行優(yōu)先級(jí)。
```
 // 優(yōu)先級(jí)的取值
 typedef NS_ENUM(NSInteger, NSOperationQueuePriority) {
     NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
     NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
     NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
     NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
     NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
 };
```
- 什么樣的操作才是進(jìn)入就緒狀態(tài)的操作呢啥刻？
  - 當(dāng)一個(gè)操作的所有依賴都已經(jīng)完成時(shí)奸鸯，操作對(duì)象通常會(huì)進(jìn)入準(zhǔn)備就緒狀態(tài)，等待執(zhí)行可帽。
- 舉個(gè)例子娄涩，現(xiàn)在有4個(gè)優(yōu)先級(jí)都是 NSOperationQueuePriorityNormal（默認(rèn)級(jí)別）的操作：op1，op2映跟，op3蓄拣，op4扬虚。其中 op3 依賴于 op2，op2 依賴于 op1弯蚜，即 op3 -> op2 -> op1】字幔現(xiàn)在將這4個(gè)操作添加到隊(duì)列中并發(fā)執(zhí)行。
  - 因?yàn)?op1 和 op4 都沒(méi)有需要依賴的操作碎捺，所以在 op1路鹰，op4 執(zhí)行之前，就是處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)的操作收厨。
  - 而 op3 和 op2 都有依賴的操作（op3 依賴于 op2晋柱，op2 依賴于 op1），所以 op3 和 op2 都不是準(zhǔn)備就緒狀態(tài)下的操作诵叁。
- 理解了進(jìn)入就緒狀態(tài)的操作雁竞，那么我們就理解了queuePriority 屬性的作用對(duì)象
  - queuePriority 屬性決定了進(jìn)入準(zhǔn)備就緒狀態(tài)下的操作之間的開始執(zhí)行順序。并且拧额，優(yōu)先級(jí)不能取代依賴關(guān)系碑诉。
  - 如果一個(gè)隊(duì)列中既包含高優(yōu)先級(jí)操作，又包含低優(yōu)先級(jí)操作侥锦，并且兩個(gè)操作都已經(jīng)準(zhǔn)備就緒进栽，那么隊(duì)列先執(zhí)行高優(yōu)先級(jí)操作。比如上例中恭垦，如果 op1 和 op4 是不同優(yōu)先級(jí)的操作快毛，那么就會(huì)先執(zhí)行優(yōu)先級(jí)高的操作。
  - 如果番挺，一個(gè)隊(duì)列中既包含了準(zhǔn)備就緒狀態(tài)的操作唠帝，又包含了未準(zhǔn)備就緒的操作，未準(zhǔn)備就緒的操作優(yōu)先級(jí)比準(zhǔn)備就緒的操作優(yōu)先級(jí)高玄柏。那么襟衰，雖然準(zhǔn)備就緒的操作優(yōu)先級(jí)低，也會(huì)優(yōu)先執(zhí)行粪摘。優(yōu)先級(jí)不能取代依賴關(guān)系右蒲。如果要控制操作間的啟動(dòng)順序，則必須使用依賴關(guān)系赶熟。

線程同步

/**
* 線程安全：使用 NSLock 加鎖
* 初始化火車票數(shù)量瑰妄、賣票窗口(線程安全)、并開始賣票
*/

- (void)initTicketStatusSave {
   NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印當(dāng)前線程

   self.ticketSurplusCount = 50;

   self.lock = [[NSLock alloc] init];  // 初始化 NSLock 對(duì)象

   // 1.創(chuàng)建 queue1,queue1 代表北京火車票售賣窗口
   NSOperationQueue *queue1 = [[NSOperationQueue alloc] init];
   queue1.maxConcurrentOperationCount = 1;

   // 2.創(chuàng)建 queue2,queue2 代表上河匙火車票售賣窗口
   NSOperationQueue *queue2 = [[NSOperationQueue alloc] init];
   queue2.maxConcurrentOperationCount = 1;

   // 3.創(chuàng)建賣票操作 op1
   NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
       [self saleTicketSafe];
   }];

   // 4.創(chuàng)建賣票操作 op2
   NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
       [self saleTicketSafe];
   }];

   // 5.添加操作间坐，開始賣票
   [queue1 addOperation:op1];
   [queue2 addOperation:op2];
}

/**
* 售賣火車票(線程安全)
*/
- (void)saleTicketSafe {
   while (1) {

       // 加鎖
       [self.lock lock];

       if (self.ticketSurplusCount > 0) {
           //如果還有票，繼續(xù)售賣
           self.ticketSurplusCount--;
           NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩余票數(shù):%d 窗口:%@", self.ticketSurplusCount, [NSThread currentThread]]);
           [NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
       }

       // 解鎖
       [self.lock unlock];

       if (self.ticketSurplusCount <= 0) {
           NSLog(@"所有火車票均已售完");
           break;
       }
   }
}

NSOperation 常用屬性和方法
- 取消操作方法
  - -(void)cancel; 可取消操作，實(shí)質(zhì)是標(biāo)記 isCancelled 狀態(tài)竹宋。
- 判斷操作狀態(tài)方法
  - -(BOOL)isFinished; 判斷操作是否已經(jīng)結(jié)束劳澄。
  - -(BOOL)isCancelled; 判斷操作是否已經(jīng)標(biāo)記為取消。
  - -(BOOL)isExecuting; 判斷操作是否正在在運(yùn)行蜈七。
  - -(BOOL)isReady; 判斷操作是否處于準(zhǔn)備就緒狀態(tài)秒拔，這個(gè)值和操作的依賴關(guān)系相關(guān)。
- 操作同步
  - -(void)waitUntilFinished; 阻塞當(dāng)前線程飒硅，直到該操作結(jié)束砂缩。可用于線程執(zhí)行順序的同步三娩。
  - -(void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block; completionBlock 會(huì)在當(dāng)前操作執(zhí)行完畢時(shí)執(zhí)行 completionBlock庵芭。
  - -(void)addDependency:(NSOperation *)op; 添加依賴，使當(dāng)前操作依賴于操作 op 的完成雀监。
  - -(void)removeDependency:(NSOperation *)op; 移除依賴双吆，取消當(dāng)前操作對(duì)操作 op 的依賴。
  - @property (readonly, copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies; 在當(dāng)前操作開始執(zhí)行之前完成執(zhí)行的所有操作對(duì)象數(shù)組会前。
NSOperationQueue 常用屬性和方法
- 取消/暫停/恢復(fù)操作
  - -(void)cancelAllOperations; 可以取消隊(duì)列的所有操作好乐。
  - -(BOOL)isSuspended; 判斷隊(duì)列是否處于暫停狀態(tài)。 YES 為暫停狀態(tài)瓦宜，NO 為恢復(fù)狀態(tài)曹宴。
  - -(void)setSuspended:(BOOL)b; 可設(shè)置操作的暫停和恢復(fù)，YES 代表暫停隊(duì)列歉提，NO 代表恢復(fù)隊(duì)列。
- 操作同步
  - -(void)waitUntilAllOperationsAreFinished; 阻塞當(dāng)前線程区转，直到隊(duì)列中的操作全部執(zhí)行完畢苔巨。
- 添加/獲取操作`
  - -(void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block; 向隊(duì)列中添加一個(gè) NSBlockOperation 類型操作對(duì)象。
  - -(void)addOperations:(NSArray *)ops waitUntilFinished:(BOOL)wait; 向隊(duì)列中添加操作數(shù)組废离，wait 標(biāo)志是否阻塞當(dāng)前線程直到所有操作結(jié)束
  - -(NSArray *)operations; 當(dāng)前在隊(duì)列中的操作數(shù)組（某個(gè)操作執(zhí)行結(jié)束后會(huì)自動(dòng)從這個(gè)數(shù)組清除）侄泽。
  - -(NSUInteger)operationCount; 當(dāng)前隊(duì)列中的操作數(shù)庸毫。
- 獲取隊(duì)列
  - +(id)currentQueue; 獲取當(dāng)前隊(duì)列沟于，如果當(dāng)前線程不是在 NSOperationQueue 上運(yùn)行則返回 nil梳码。
  - +(id)mainQueue; 獲取主隊(duì)列予颤。
注意：
- 1.這里的暫停和取消（包括操作的取消和隊(duì)列的取消）并不代表可以將當(dāng)前的操作立即取消膘流，而是當(dāng)當(dāng)前的操作執(zhí)行完畢之后不再執(zhí)行新的操作冰悠。
- 2.暫停和取消的區(qū)別就在于：暫停操作之后還可以恢復(fù)操作鸟缕，繼續(xù)向下執(zhí)行鸭限；而取消操作之后俯画，所有的操作就清空了析桥，無(wú)法再接著執(zhí)行剩下的操作。

最后編輯于：2021.06.07 16:02:31

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