• Threads的替代方案：

  • Operation Objects：是一個(gè)任務(wù)包裝器，這個(gè)會(huì)在非主線程執(zhí)行。這個(gè)包裝器隱藏了線程管理的細(xì)節(jié)吮播，讓用戶可以專注在線程本身上。
  • GCD眼俊，GCD可以比用thread更高效的執(zhí)行任務(wù)意狠。
  • Idle-time notifications:對(duì)于優(yōu)先級(jí)非常低的任務(wù)，可以考慮使用Idle-time notification疮胖。

• 線程在時(shí)間上和空間上創(chuàng)建是需要代價(jià)的摄职，所以推薦在線程中去做非常多的重要工作或者建立run loop以允許復(fù)用一些顯示任務(wù)誊役。

• Run loop是一片管理事件異步到達(dá)線程的基礎(chǔ)設(shè)施。

• 以下是保證你代碼正確性的實(shí)現(xiàn)線程的一些方法：

  • 避免明確的建立線程谷市。預(yù)期手動(dòng)建立線程，不妨嘗試使用異步API击孩，GCD迫悠，operation objects來(lái)完成工作。
  • 保持線程的忙碌：你應(yīng)該確保分配給線程的人物是長(zhǎng)周期的巩梢、多產(chǎn)的(不要浪費(fèi)).
  • 避免共享數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：最簡(jiǎn)單的避免線程相關(guān)資源沖突的方法是給每一個(gè)線程它需要資源的copy创泄。平行代碼在線程間最小化通信以及溝通時(shí)效率達(dá)到最大。
  • 推薦在主線程去接收用戶相關(guān)的事件和初始化UI括蝠。
  • 留意在退出時(shí)的線程行為：進(jìn)程只有在非分派的線程退出時(shí)才會(huì)停止鞠抑。如果你在編寫CoCoa應(yīng)用，你應(yīng)當(dāng)使用applicationShouldTerminate:delegate方法去使得app在一段時(shí)間之后終止或者一起取消掉忌警。
  • 處理Exceptions：一些情況下搁拙，exception處理這也許會(huì)被自動(dòng)創(chuàng)建，例如法绵，@synchronized標(biāo)簽就會(huì)默認(rèn)包含exception 處理器箕速。
  • 干凈地終止你的線程。最佳的退出線程的方法就是讓它自然退出朋譬，讓它達(dá)到主鏈路的終點(diǎn)盐茎。
  • 在Libraries中保證線程安全：對(duì)于Libraries 開(kāi)發(fā)者，不能只在app變成多線程時(shí)創(chuàng)建locks徙赢。如果要在某個(gè)線程中l(wèi)ock字柠，最好用libraries之前創(chuàng)建，推薦在創(chuàng)建library之前就用locks狡赐。切記Lock和unlock一定要配對(duì)窑业。在使 * 用Cocoa library時(shí)，最好注冊(cè)一個(gè)觀察者接收NSwillBecomMuliThreadedNotification阴汇，這樣就在application變成多線程時(shí)接收到了通知数冬。

• 線程創(chuàng)建消耗：

  • Kernal 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：大概1KB
  • 棧空間：512KB（非主線程）;1MB（主線程）搀庶。最小的非主線程椆丈矗空間是16KB,并且棧空間必須是4KB的倍數(shù)哥倔。
  • Creation時(shí)間：大概90毫秒秸架。
  • 另一個(gè)消耗是成品消耗。所以說(shuō)咆蒿，應(yīng)當(dāng)盡量避免使用同步东抹，而且等待locks或者不作為更浪費(fèi)時(shí)間蚂子。

• 如果你有正在運(yùn)行的NSThread對(duì)象的化，一種可以send消息的方法是使用performSelector:onThread:withObject:waitUntileDone:方法缭黔。

• 設(shè)置線程的検尘ィ空間。在Cocoa下馏谨，在調(diào)用start方法之前别渔，使用setStackSize：方法來(lái)制定stack的size。

• 配置Thread-Local的存儲(chǔ)惧互。在Cocoa下哎媚，你可以使用NSThread對(duì)象的threadDictionary方法去接收一個(gè)NSMutableDictionary對(duì)象，理論上就可以給thread添加任何keys了喊儡。

• 一般情況下拨与，將thread保留在其默認(rèn)值上。Cocoa Threads艾猜，你可以使用setThreadPriority：類方法（NSThread）來(lái)設(shè)置當(dāng)前運(yùn)行線程的優(yōu)先級(jí)买喧。

• 創(chuàng)建Autorelease Pool：如果一個(gè)app使用GC，而不是內(nèi)存管理模型箩朴，則創(chuàng)建autorelease pool并不是必須的岗喉。Autorelease pool在GC下并無(wú)害，但是大部分都會(huì)被忽略炸庞。Autorelease pool必須要支持managed model code钱床，并且如果app 運(yùn)行在gc下時(shí)會(huì)非常容易被忽略。所以如果你的app是運(yùn)行在managed memory model下埠居，創(chuàng)建一個(gè)autorelease pool應(yīng)當(dāng)是最先在thread實(shí)體路徑中做的事兒查牌。類似的，destory這個(gè)autorelease pool是在這個(gè)thread中最后一個(gè)要做的事滥壕。

• 因?yàn)閠op-level的autorelease pool在thread退出之前不會(huì)釋放它包含的對(duì)象纸颜，所以long-lived的thread應(yīng)當(dāng)新建額外的autorelease pool，去更頻繁的釋放對(duì)象绎橘。

• 當(dāng)你想運(yùn)行在不同的線程上時(shí)，你有兩個(gè)選項(xiàng)：第一個(gè)選項(xiàng)是將代碼寫在一個(gè)長(zhǎng)的task上称鳞，并且?guī)缀醪槐恢袛啵Y(jié)束時(shí)終止線程冈止；另一個(gè)選項(xiàng)是將線程放到一個(gè)loop中，在到達(dá)時(shí)動(dòng)態(tài)的執(zhí)行請(qǐng)求熙暴，這種方法需要建立這個(gè)線程的run loop.

• 終止線程：推薦的終止線程的方法是讓它自然的退出慌盯。雖然有killing方法掂器，但是嚴(yán)重不推薦使用。如果需要中途去終止一個(gè)線程唉匾，需要設(shè)計(jì)線程去從外部響應(yīng)cancel或者退出消息。對(duì)于長(zhǎng)線的操作，需要定期檢查是否有需要終止的線程芋簿。一種方式去取消msg是使用一個(gè)run loop 輸入源去接受這樣的msg。

while(moreWorkToDo && !exitNoew)
{
  runLoop runUntilDate:[NSDate date];
  exitNow =[ [threadDict valueForKey:@”ThreadShouldExitNow”] boolValue];
}

• Run loop的目的是當(dāng)有工作要做時(shí)与斤，保持線程busy；當(dāng)沒(méi)有工作可做時(shí)讓線程sleep撩穿。Runloop，字如其名食寡，就是一個(gè)可以運(yùn)行事件處理器的loop，并且這個(gè)loop可以響應(yīng)未來(lái)的事件抵皱。

• Runloop接收兩種不同類型的源善榛，一種是Input source，傳遞異步事件呻畸，接收自完全不同的application或者其它thread移盆；另一種是Timer source，傳遞同步事件伤为，在一個(gè)計(jì)劃好的時(shí)間或者重復(fù)的interval中出現(xiàn)咒循。

• 如上圖所示，input source會(huì)傳遞異步事件給響應(yīng)的處理函數(shù)并且觸發(fā)runUntilDate:方法來(lái)退出绞愚。 Timer source將事件傳遞到handler路徑上但是并不導(dǎo)致run loop退出叙甸。

• 除了處理input source之外，run loop還能生成關(guān)于run loop行為的通知爽醋。 注冊(cè) run-loop的觀察者可以接收這些通知蚁署，并且可以在線程上做一些額外的操作。

• Run Loop的Modes：run loop的mode是input sources和需要監(jiān)聽(tīng)的集合蚂四，也是需要被通知的觀察者的集合光戈。每次運(yùn)行run loop時(shí)哪痰，你都指定了一種特殊的mode去運(yùn)行。傳給run loop之后久妆，只有符合mode條件的source才會(huì)被監(jiān)視和被允許傳遞事件晌杰。

• Mode是用來(lái)從那些不想要的source中篩選出需要的sources。大部分時(shí)間筷弦，你會(huì)希望run loop運(yùn)行在default mode下肋演。一個(gè)模態(tài)面板，也許會(huì)運(yùn)行在“模態(tài)”模式下烂琴。在這種模式下爹殊，只有相關(guān)的source才會(huì)傳遞到那個(gè)thread上。對(duì)于非主線程而言奸绷，你也許使用custom modes來(lái)防止通過(guò)非常重要的實(shí)時(shí)的操作去傳遞低優(yōu)先級(jí)源梗夸。

• 定義好的run loop modes：

  • Default：NSDefaultRunloopMode，默認(rèn)通過(guò)這個(gè)mode去配置和執(zhí)行你的input sources
  • Connection：NSConnectionReplyMode号醉，這個(gè)很少用反症，用來(lái)倆節(jié)NSConnection對(duì)象以監(jiān)聽(tīng)回應(yīng)。
  • Modal：NSModalPanelRunLoopMode畔派，Cocoa使用這個(gè)Mode來(lái)識(shí)別為了modal panel而用的事件。
  • Event tracking:NSEventTrackingRunLoopMode胞谈，Cocoa使用這個(gè)mode去限制輸入事件呜魄，尤其在mouse-dragging loops或者其它類型的ui tracking loops中爵嗅。
  • Common modes：NSRunLoopCommonModes笨蚁，這個(gè)modes是常用mode的集合。對(duì)于Cocoa 應(yīng)用伪很，這個(gè)集合包括default锉试，modal呆盖，和event tracking mode。 CoreFoundation 默認(rèn)包含default mode宙项，你可以添加custom modes 通過(guò)set CFRunLoopAddCommonMode函數(shù)來(lái)完成株扛。
  • Input source： 輸入源會(huì)將事件異步的傳遞到你的線程中洞就。只要你的run loop建立了連接，input-source 是port-based還是custom就無(wú)所謂了改基。兩種類型唯一的區(qū)別就是被通知的方式不同。Port-based是通過(guò)kernal自動(dòng)的通知躁染，而custom source必須手動(dòng)通過(guò)其它線程來(lái)通知吞彤。
  • Port-based Source: Cocoa和Core Fundation提供了內(nèi)置的創(chuàng)建port-based 輸入源的支持叹放，通過(guò)使用port-related 對(duì)象和函數(shù)井仰。在Core Foundation里俱恶，你必須手動(dòng)創(chuàng)建ports和它的run loop source.
  • Custom Input Source： 創(chuàng)建一個(gè)custom input source，你必須使用和CFRunLoopSourceRef相關(guān)聯(lián)的function了罪。
  • Cocoa Perform Selector Source：Cocoa定義了custom input source泊藕，允許你在任何線程上去執(zhí)行selector娃圆。當(dāng)selector執(zhí)行完畢，selector source會(huì)將自己從run loop中移除景醇。

• Run Loop的事件執(zhí)行順序：

  • 通知已經(jīng)進(jìn)入run loop的observer
  • 通知那些timer準(zhǔn)備觸發(fā)的observer
  • 通知那些不基于port的準(zhǔn)備觸發(fā)的input source的observer
  • 觸發(fā)所有不基于port的input source
  • 如果一個(gè)port-based 輸入源準(zhǔn)備好并等待fire三痰，則事件會(huì)立即執(zhí)行窜管。執(zhí)行第九步幕帆。
  • 通知那些馬上要sleep的thread的observer
  • 將thread帶入到sleep，除非：
    i.一個(gè)基于port的input source事件來(lái)了
    ii. Timer觸發(fā)了
    iii. Run loop被叫醒了
  • 通知observers常熙，thread已經(jīng)醒了
  • 執(zhí)行進(jìn)行中的event
  • 如果用戶定義的timer出發(fā)了裸卫，執(zhí)行timer事件并且重啟loop墓贿，跳到第二步
  • 如果input source 觸發(fā)了聋袋，傳遞事件
  • 如果run loop醒了但是沒(méi)有超時(shí)幽勒，重啟loop刀荒，跳到第二步

• 通知observer缠借，runloop退出了泼返。

• 如果這些events中間的時(shí)間非常寶貴，那么你可以使用sleep和awak-from-sleep通知來(lái)幫助你關(guān)聯(lián)這些真實(shí)事件之間的時(shí)間叫乌。

• 什么時(shí)候應(yīng)當(dāng)使用run loop憨奸？ 只有在你為你的應(yīng)用創(chuàng)建非主線程的時(shí)候運(yùn)行一個(gè)run loop凿试。在非主線程上那婉，你應(yīng)當(dāng)決定是否應(yīng)該使用run loop详炬。如果應(yīng)該，則自己配置并且start在跳。你不應(yīng)該start 一個(gè)線程的run loop硬毕，什么時(shí)候都不應(yīng)該礼仗。

• 如果你想做下列事情元践，你應(yīng)該去start一個(gè)run loop：

  • 使用ports或者custom input source去和其它線程交流
  • 在thread上使用timer
  • 在Cocoa application上使用performSelector…
  • 讓線程去執(zhí)行間歇性的tasks

• 停止一個(gè)線程单旁，最好讓它自然停止象浑，而不是強(qiáng)制終止愉豺。

• Start一個(gè)run loop：start一個(gè)run loop只有在你的app里的非主線程中才有必要蚪拦。一個(gè)run loop必須至少有一個(gè)input source或者timer來(lái)監(jiān)聽(tīng)驰贷。

• 有幾種方法可以start一個(gè)run loop，包括:

  • 無(wú)條件的
  • 設(shè)置一個(gè)時(shí)間限制
  • 在特殊的mode中

• 無(wú)條件的運(yùn)行你的run loop指的是將thread放到一個(gè)永恒的loop中次兆，你會(huì)獲得非常有限的控制run loop的權(quán)利芥炭。你可以添加或者刪除input source或者timer蚤认，但是stop這個(gè)run loop的唯一方式就是kill掉它砰琢。沒(méi)辦法在custom mode下運(yùn)行run loop陪汽。

• 與無(wú)條件運(yùn)行run loop相比挚冤，給一個(gè)時(shí)間限制更好赞庶。

• 退出run loop：有兩種方法可以在運(yùn)行一個(gè)事件前使得run loop退出歧强，分別是：

  • 給一個(gè)timeout值
  • 告訴run loop停止。
  • 其中肤京，給一個(gè)timeout值是推薦的忘分，前提是你可以管理它妒峦。
  • 其次舟山，雖然移除run loop的input source和timers也許也能導(dǎo)致run loop退出，但是這不是一個(gè)停止run loop的可靠的方法寒矿。

• Cocoa NSRunLoop雷并不像Core Foundation副本一樣符相，是一個(gè)線程安全的蠢琳。

• 同步方法：

  • Atomic Operations：原子操作指的是一些形式簡(jiǎn)單的同步，以簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)類型為媒介蓝牲。原子操作的優(yōu)勢(shì)是他們不會(huì)block或者競(jìng)爭(zhēng)資源例衍。
  • Memory Barriers 是一種非block型同步工具佛玄，通常用來(lái)確保memory操作以正確的順序執(zhí)行累澡。
  • Locks：可以使用Locks來(lái)保護(hù)code的重要部分愧哟，以確保在同一個(gè)時(shí)間段只有一個(gè)代碼段可以被執(zhí)行。

• Lock類型有：

  • Mutex：是一種確保某時(shí)間只有一個(gè)thread可以運(yùn)行的信號(hào)量圈驼。
  • Recursive lock：recursive lock主要用在遞歸操作之中，但是也會(huì)用在多個(gè)線程中每一個(gè)線程都分別需要同一個(gè)lock的情況橄抹。
  • Read-write lock：這種lock可以用在大范圍的操作中楼誓，而且可以顯著的提高性能名挥，尤其當(dāng)保護(hù)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)經(jīng)常被讀但是偶爾被寫。（POSIX ONLY）

• Conditions:Conditions最常用在確定資源是否可用或者確保tasks以一種特定order呈現(xiàn)参淫。當(dāng)一個(gè)thread tests 一個(gè)condition愧杯，它只會(huì)讓condition為ture的運(yùn)行力九，否則block跌前。Condition和mutex lock之間的區(qū)別在于多線程有可能在同一時(shí)間被允許執(zhí)行condition抵乓。 一種你有可能用到condition的情況是管理正在進(jìn)行的事件池。

• 使用多線程要考慮性能損耗章鲤。也就是說(shuō)败徊，多線程下同樣的代碼掏缎，要比單線程下同樣的代碼執(zhí)行效率要低眷蜈，這個(gè)很難提升酌儒。
  *Thread-Safe Designs：避免同時(shí)同步：對(duì)于你工作中的新項(xiàng)目忌怎，或者已經(jīng)存在的項(xiàng)目卢鹦，設(shè)計(jì)時(shí)讓你的代碼和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)盡量避免同步，是最好的解決方式鸥印。如果每一個(gè)操作都有自己的數(shù)據(jù)集，哪也不需要用到lock來(lái)保護(hù)數(shù)據(jù)狂鞋。即便是兩個(gè)tasks用到了同一個(gè)數(shù)據(jù)，那也可以看看有沒(méi)有辦法將數(shù)據(jù)進(jìn)行分割构回，或者給每一個(gè)tasks對(duì)應(yīng)的copy對(duì)象纤掸。

• 小心活鎖或者死鎖：最好的避免活鎖或者死鎖的方法就是在一個(gè)時(shí)間只使用一個(gè)lock浑塞。如果你需要在同一時(shí)間用到多于一種鎖酌壕，那確保其它threads不要在這個(gè)時(shí)間內(nèi)做類似的事情。

• 正確的使用volatile變量：如果你已經(jīng)用到了mutex來(lái)保護(hù)一段代碼果港，不要想當(dāng)然的認(rèn)為你需要使用volatile關(guān)鍵字來(lái)保護(hù)重要的變量辛掠。Volatile變量強(qiáng)制每次從內(nèi)存讀取而非寄存器讀取萝衩，這兩個(gè)一起使用會(huì)導(dǎo)致性能出現(xiàn)問(wèn)題猩谊。* 如果mutex自己就足夠保護(hù)變量牌捷，則不要用volatile關(guān)鍵字暗甥。當(dāng)然，也不要為了避免使用mutex就去使用volatile鸿市。一般來(lái)說(shuō)，使用mutex或者其它同步機(jī)制比使用volatile變量要好得多剥懒。Volatile關(guān)鍵字只能保證變量從memory中讀取初橘，而不是通過(guò)寄存器讀取

• 使用Atomic Operations： 雖然Locks是一種在線程中同步的有效方法保檐，使用lock也是很消耗資源的操作夜只，即便是在無(wú)競(jìng)爭(zhēng)的case中蒜魄。相比較谈为，很多atomic operation使用碎片時(shí)間來(lái)完成工作伞鲫，所以可以作為有效率的lock榔昔。 * Atomic operation允許你執(zhí)行簡(jiǎn)單的數(shù)學(xué)操作和邏輯運(yùn)算，在32-bit值或者64bit值上嘹朗。例如Add屹培、Increment怔檩、Decrement媒吗、Logical AND等等闸英。

• 使用NSLock類：tryLock方法會(huì)嘗試獲取lock，但是如果lock不可得出吹，不會(huì)block状防巍；取而代之的是竹勉，方法會(huì)返回一個(gè)NO次乓。lockBeforeDate方法會(huì)在特定時(shí)間內(nèi)獲取鎖，如果成功返回YES孽水，否則unlock并返回NO票腰。

• 使用@synchronized關(guān)鍵字：@synchronized關(guān)鍵字做了其它mutex lock做的事：防止不同的線程在同一時(shí)間訪問(wèn)同一個(gè)資源。通過(guò)傳給@synchronized表達(dá)式一個(gè)id女气，它就可以區(qū)分保護(hù)的block杏慰。

• 其它Cocoa Locks：

  • NSRecursiveLock對(duì)象： RecursiveLock對(duì)象定義了一個(gè)可以被同一個(gè)線程使用多次的lock，而且不會(huì)導(dǎo)致死鎖炼鞠。顧名思義缘滥，這種鎖通常用來(lái)在遞歸方法里防止遞歸不會(huì)鎖住線程時(shí)使用。
  • NSConditionLock對(duì)象:NSConditoinLock對(duì)象定義了一個(gè)mutex lock谒主，只在value值為制定值時(shí)lock和unlock朝扼。 一般來(lái)說(shuō)擎颖，你在使用NSConditionLock時(shí)都是當(dāng)threads需要在特定的順序執(zhí)行，比如一個(gè)線程生產(chǎn)一個(gè)線程消費(fèi)。所以消費(fèi)者只在值為想要的值時(shí)鎖定住生產(chǎn)者荤崇。
  • NSDistributedLock對(duì)象：可以被用在多個(gè)app在多個(gè)hosts上每篷，為了限制對(duì)于同一個(gè)共享資源的訪問(wèn)舱权，比如file文件。 NSDistribultedLock不遵循NSLocking協(xié)議，因此沒(méi)有l(wèi)ock方法。NSDistributedLock提供了tryLock方法讓你決定是否繼續(xù)進(jìn)行羡亩。因?yàn)槔^承自文件系統(tǒng)及志，NSDistributedLock對(duì)象不會(huì)釋放迫卢，除非owner自己釋放每界。如果你的app crash了，之前恰好hold一個(gè)distributedLock，那其它客戶端可能就無(wú)法訪問(wèn)保護(hù)的資源了。這時(shí)候疏虫，你可以使用breakLock方法去break已經(jīng)存在的lock官扣。

• 可變變量VS不可變變量：

  • 不可變量一般來(lái)說(shuō)是線程安全的焊唬，一旦你創(chuàng)建了他們，你可以從線程獲取或者傳給線程這些變量。
  • 可變對(duì)象一般來(lái)說(shuō)是線程不安全的。
  • 即使一個(gè)方法聲稱要返回一個(gè)不可變的變量，你不能單純的以為變量就是不可變的。如果想要確保變量是不可變的，最好進(jìn)行一步immutable copy操作。

• Class初始化：OC runtime系統(tǒng)會(huì)發(fā)送initialize消息給每一個(gè)class對(duì)象，這個(gè)過(guò)程遭遇class接收其它消息乖仇。這個(gè)方法建立了runtime 環(huán)境警儒，在它被正式使用之前。在多線程app里，runtime 確保只有一個(gè)線程執(zhí)行initialize方法，這個(gè)線程就是哪個(gè)發(fā)送給class initilaze方法的那個(gè)線程。

• RunLoops：每一個(gè)線程有且自由一個(gè)run loop。如果你的app是基于Application Kit的，那么主run loop會(huì)自動(dòng)運(yùn)行夫嗓。但是非主線程（和foundation-only app）必須自己執(zhí)行run loop.

• NSView使用限制（Mac下窍株，和UIView是對(duì)應(yīng)的）：

  • 你應(yīng)當(dāng)創(chuàng)建冒滩、銷毀、改變大小、移動(dòng)并且執(zhí)行其他操作時(shí)寻咒，務(wù)必保證NSView對(duì)象在主線程之上限煞。
  • 如果非主線程上的ap想要讓view的部分內(nèi)容在主線程上redraw健霹，不應(yīng)該使用像display、setNeedsDisplay：垒棋，setNeedsDisplayInRect:或者是setViewsNeedDisplay等方法乍构。相反，應(yīng)該發(fā)消息給主線程或者通過(guò)performSelectorOnMainThread：withObject:waitUntilDown:方法來(lái)完成

• 錯(cuò)誤的使用graphics states會(huì)導(dǎo)致繪畫的效率低于在主線程上繪畫的效率扔茅。

• NSGraphicsContext使用限制：如果你在非主線程做任何drawing萤晴，一個(gè)NSGraphicsContext實(shí)例會(huì)被創(chuàng)建殖演，而且是特別為那個(gè)線程量身制作座硕。如果在非主線程做任何drawing诸尽，需要手動(dòng)的清理你的drawing調(diào)用。Cocoa不會(huì)在非主線程上自動(dòng)更新view的內(nèi)容，所以你需要調(diào)用flushGraphics方法（NSGraphicsContext）當(dāng)你完成drawing粪薛。如果你的app只在主線程draw內(nèi)容搏恤，那么不需要你調(diào)用flush俏扩。