多線程

進(jìn)程:
1，是一個具有一定獨(dú)立功能的程序箫章，操作系統(tǒng)分配資源的基本單位
2，在系統(tǒng)中正在運(yùn)行的一個應(yīng)用程序怕午，就是一段程序執(zhí)行過程，我們可以理解為手機(jī)上的一個app
3橘原，每個進(jìn)程之間是獨(dú)立的，每個進(jìn)程均運(yùn)行在其專用且受保護(hù)的內(nèi)存空間內(nèi)涡上，擁有獨(dú)立運(yùn)行所需的全部資源

線程：
1趾断，程序執(zhí)行流的最小單位，線程是進(jìn)程中的一個實體
2吓懈，一個進(jìn)程要想執(zhí)行任務(wù)歼冰，必須至少要有一條線程靡狞，應(yīng)用程序啟動的時候系統(tǒng)會默認(rèn)開啟一跳線程耻警，這就是主線程

進(jìn)程和線程的關(guān)系

1，線程是進(jìn)程的執(zhí)行單元甸怕，進(jìn)程的所有任務(wù)都在線程中執(zhí)行
2甘穿，線程是cpu分配資源和調(diào)度的最小單位
3，一個程序可以對應(yīng)多個進(jìn)程梢杭，一個進(jìn)程可以有多個線程温兼，但至少要有一個線程
4，同一個進(jìn)程內(nèi)的線程共享進(jìn)程資源

多進(jìn)程武契，多線程

1募判，進(jìn)程是程序在計算機(jī)上的一個執(zhí)行活動，當(dāng)你運(yùn)行一個程序咒唆，你就啟動了一個進(jìn)程届垫，顯然程序是死的（靜態(tài)的），進(jìn)程是活的（動態(tài)的）
2全释，進(jìn)程分為系統(tǒng)進(jìn)程和用戶進(jìn)程装处，用于完成操作系統(tǒng)的各種功能的進(jìn)程是系統(tǒng)進(jìn)程，所有由用戶啟動的進(jìn)程都是用戶進(jìn)程浸船，進(jìn)程是操作系統(tǒng)進(jìn)行資源分配的單位
3妄迁，進(jìn)程又被細(xì)化為線程寝蹈，也就是一個進(jìn)程下有多個能獨(dú)立運(yùn)行的更小單位，在同一個時間同一個計算機(jī)系統(tǒng)中如果允許兩個或兩個以上的進(jìn)程出于運(yùn)行狀態(tài)登淘，這便是多線程箫老。

1，同一時間形帮，cpu只能處理一條線程槽惫，只有1條線程在執(zhí)行。多線程并發(fā)執(zhí)行辩撑，其實是cpu快速的在多條線程之間調(diào)度（切換）界斜，如果cpu調(diào)度線程的時間足夠快，就能造成多線程并發(fā)執(zhí)行的假象
2合冀，如果線程非常非常多各薇，cpu會在N多線程之間調(diào)度，消耗大量的cpu資源君躺，每條線程被調(diào)度執(zhí)行的頻次會降低（線程的執(zhí)行效率降低）
3峭判，優(yōu)點：能適當(dāng)提高程序的執(zhí)行效率，能適當(dāng)提高資源利用率
4棕叫，缺點：開啟線程會占用一定的內(nèi)存（主線程1m 子線程512kb）林螃，如果開啟大量的線程，會占用大量的內(nèi)存空間俺泣，降低程序的性能疗认，線程越多，cpu在調(diào)度線程上的開銷就越大伏钠，程序設(shè)計的更加復(fù)雜：比如線程之間的通信横漏，多線程的數(shù)據(jù)共享

任務(wù)、隊列

任務(wù)：就是執(zhí)行操作的意思熟掂，執(zhí)行任務(wù)的方式有兩種：同步執(zhí)行（sync）和異步執(zhí)行（async）
同步：同步添加任務(wù)到指定的隊列中缎浇，在添加的任務(wù)執(zhí)行結(jié)束之前，會一直等待赴肚，知道隊列里面的任務(wù)完成之后再繼續(xù)執(zhí)行素跺，即會阻塞線程，只能在當(dāng)前線程中執(zhí)行任務(wù)（是當(dāng)前線程誉券，不一定是主線程）指厌，不具備開啟新線程的能力
異步：線程會立即返回，無需等待就會繼續(xù)執(zhí)行下面的任務(wù)横朋，不阻塞當(dāng)前線程仑乌，可以在新的線程中執(zhí)行任務(wù)，具備開啟新線程的能力（并不一定開啟新線程），如果不是添加到主隊列上晰甚，異步會在子線程中執(zhí)行任務(wù)

隊列

這里的隊列指執(zhí)行任務(wù)的等待隊列衙传，用來存放任務(wù)的隊列，隊列是一種特殊的線性標(biāo)厕九，采用先進(jìn)先出的原則蓖捶，新任務(wù)總是被插入到隊列的末尾，而讀取任務(wù)的時候總是從隊列的頭部開始讀取扁远，每讀取一個任務(wù)俊鱼，則從隊列中釋放一個任務(wù)
在GCD中有兩種隊列，串行隊列和并發(fā)隊列畅买，兩者都符合先進(jìn)先出的原則并闲，兩者的主要區(qū)別是執(zhí)行順序不同，以及開啟線程數(shù)不同谷羞。

串行隊列：同一時間帝火，隊列中只能執(zhí)行一個任務(wù)，只有當(dāng)前的任務(wù)執(zhí)行完成之后湃缎，才能執(zhí)行下一個任務(wù)犀填，主隊列是主線程上的一個串行隊列，是系統(tǒng)自動為我們創(chuàng)建的
并發(fā)隊列：同時允許多個任務(wù)并發(fā)執(zhí)行嗓违，并發(fā)隊列的并發(fā)功能只有在異步函數(shù)下才有效

iOS中的多線程

主要有三種：NSThread九巡、NSoperationQueue、GCD

NSThread：輕量級別的多線程技術(shù)
是我們自己手動開辟的子線程蹂季，如果使用的是初始化方式就需要我們自己啟動冕广，如果使用的是構(gòu)造器方式他就會自動啟動，只要是我們手動開辟的線程乏盐，都需要我們自己管理該線程佳窑，不只是啟動制恍，還有該線程使用完畢后的資源回收

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GCD對比NSOprationQueue
1父能，gcd執(zhí)行效率更高，而且由于隊列中執(zhí)行的是block構(gòu)成的任務(wù)净神，這是一個輕量級的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)何吝，寫起來方便
2，gcd只支持先進(jìn)先出FIFO的隊列鹃唯，而且NSOperationQueue可以通過設(shè)置最大并發(fā)數(shù)爱榕，設(shè)置優(yōu)先級，添加依賴關(guān)系等調(diào)整執(zhí)行順序
3坡慌，NSOperationQueue甚至可以跨隊列設(shè)置依賴關(guān)系黔酥，但是gcd只能通過設(shè)置串行隊列，或者在隊列內(nèi)添加barrier任務(wù)，才能控制執(zhí)行順序跪者，較為復(fù)雜
4棵帽，NSOperationQueue面向?qū)ο螅灾С諯VO渣玲，可以監(jiān)測operation是否正在執(zhí)行 是否結(jié)束 是否取消
（十幾開發(fā)中很多只會用到異步操作逗概，不會有特別復(fù)雜的線程關(guān)系管理，所以蘋果推薦優(yōu)化完善忘衍，運(yùn)行快速的gcd是首選 如果考慮異步操作之間的事務(wù)性逾苫，順序性，依賴關(guān)系枚钓，gcd需要自己寫很多的代碼來實現(xiàn)铅搓，而NSOperationQueue已經(jīng)內(nèi)建了這些支持，NSThread需要我們自己去管理線程的生命周期搀捷，還要考慮線程同步狸吞，加鎖問題，造成一些性能上的開銷）

GCD

GCD共有三種隊列類型

main queue：通過dispatch-get-main-queue（）獲得指煎，這是一個與主線程相關(guān)的串行隊列
global queue：全局隊列是并發(fā)隊列蹋偏，由整個進(jìn)程共享，存在高中低三種優(yōu)先級的全局隊列至壤，調(diào)用dispath-get-global-queue并傳入優(yōu)先級來訪問隊列
自定義隊列：通過函數(shù)dispatch-queue-create創(chuàng)建的隊列

死鎖

死鎖就是隊列引起的循環(huán)等待
一個比較常見的死鎖例子：主隊列同步

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同樣下面的代碼也會造成死鎖：

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外面的函數(shù)無論是同步還是異步都會造成死鎖
這是因為里面的任務(wù)和外面的任務(wù)都在同一個隊列內(nèi)
又是同步威始，這就和上邊主隊列同步的例子一樣造成了死鎖
解決方法也和上邊一樣，將里面的同步改成異步或者將隊列換成串行或并行

GCD任務(wù)執(zhí)行順序

串行隊列先異步后同步

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打印順序： 13245
原因是: 首先先打印 1 接下來將任務(wù) 2 其添加至串行隊列上像街，由于任務(wù) 2 是異步黎棠，不會阻塞線程，繼續(xù)向下執(zhí)行镰绎，打印 3 然后是任務(wù) 4,將任務(wù) 4 添加至串行隊列上脓斩，因為任務(wù) 4 和任務(wù) 2 在同一串行隊列，根據(jù)隊列先進(jìn)先出原則畴栖， 任務(wù) 4 必須等任務(wù) 2 執(zhí)行后才能執(zhí)行随静，又因為任務(wù) 4 是同步任務(wù)，會阻塞線程吗讶，只有執(zhí)行完任務(wù) 4 才能繼 續(xù)向下執(zhí)行打印 5 所以最終順序就是 13245燎猛。 這里的任務(wù) 4 在主線程中執(zhí)行，而任務(wù) 2 在子線程中執(zhí)行照皆。 如果任務(wù) 4 是添加到另一個串行隊列或者并行隊列重绷，則任務(wù) 2 和任務(wù) 4 無序執(zhí)行(可以添加多個任務(wù)看效果)

performSelector

這個方法要創(chuàng)建提交任務(wù)到runloop上的，而gcd底層創(chuàng)建的線程是默認(rèn)沒有開啟對應(yīng)runloop的膜毁，所有的這個方法就會失效
如果改為主隊列昭卓，所在的主線程是默認(rèn)開啟runloop的

延時函數(shù)

dispatch-after能讓我們添加進(jìn)隊列的任務(wù)延時執(zhí)行愤钾，該函數(shù)并不是在指定時間后執(zhí)行處理，而只是在指定時間追加處理到dispatch-queue

使用dispatch-once實現(xiàn)單例

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NSOperationQueue的有點

NSOperation候醒、NSOperationQueue是蘋果提供給我們的一套多線程解決方案绰垂，十幾上他們是基于GCD更高一層的封裝，完全面對對象火焰，但是比GCD更簡單易用劲装、代碼可讀性也更高
1，可以添加任務(wù)依賴昌简，方便控制執(zhí)行順序
2占业，可以設(shè)定操作執(zhí)行的優(yōu)先級
3，任務(wù)執(zhí)行狀態(tài)控制：isready纯赎，isexecuting谦疾，isfinished，iscancelled
如果只是重寫NSOperation的main方法犬金，由底層控制變更任務(wù)執(zhí)行及完成狀態(tài)念恍，以及任務(wù)退出。
如果重寫了NSOperation的start方法晚顷，自行控制任務(wù)狀態(tài)
系統(tǒng)通過KVO的方式移除isfinished==YES的NSOperation
4峰伙，可以設(shè)置最大并發(fā)量

NSOperation 和 NSOperationQueue

操作（operation）：
執(zhí)行操作的意思，換句話說就是你在線程中執(zhí)行的那段代碼
在GCD中是放在block中的该默，在NSOperation中瞳氓，使用NSOperation子類NSInvocationOperation、 NSBlockOperation栓袖，或者自定義子類來封裝操作匣摘。

操作隊列（operation queue）：
這里的隊列指操作隊列，即用來存放操作的隊列裹刮。不同于 GCD 中的調(diào)度隊列 FIFO（先進(jìn)先出）的原則音榜。 NSOperationQueue 對于添加到隊列中的操作，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）捧弃，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）由操作之間相對的優(yōu)先級決定（優(yōu) 先級是操作對象自身的屬性）赠叼。
操作隊列通過設(shè)置最大并發(fā)操作數(shù)（maxConcurrentOperationCount）來控制并發(fā)、串行塔橡。 NSOperationQueue 為我們提供了兩種不同類型的隊列：主隊列和自定義隊列梅割。主隊列運(yùn)行在主線程之上霜第， 而自定義隊列在后臺執(zhí)行葛家。

自旋鎖與互斥鎖

自旋鎖： 是一種用于保護(hù)多線程共享資源的鎖，與一般互斥鎖（mutex）不同之處在于當(dāng)自旋鎖嘗試獲取鎖時以忙等 待（busy waiting）的形式不斷地循環(huán)檢查鎖是否可用泌类。當(dāng)上一個線程的任務(wù)沒有執(zhí)行完畢的時候（被鎖遵恕）底燎， 那么下一個線程會一直等待（不會睡眠），當(dāng)上一個線程的任務(wù)執(zhí)行完畢弹砚，下一個線程會立即執(zhí)行双仍。 在多 CPU 的環(huán)境中，對持有鎖較短的程序來說桌吃，使用自旋鎖代替一般的互斥鎖往往能夠提高程序的性能朱沃。

互斥鎖： 當(dāng)上一個線程的任務(wù)沒有執(zhí)行完畢的時候（被鎖住）茅诱，那么下一個線程會進(jìn)入睡眠狀態(tài)等待任務(wù)執(zhí)行完畢逗物， 當(dāng)上一個線程的任務(wù)執(zhí)行完畢，下一個線程會自動喚醒然后執(zhí)行任務(wù)瑟俭。

總結(jié)： 自旋鎖會忙等: 所謂忙等翎卓，即在訪問被鎖資源時，調(diào)用者線程不會休眠摆寄，而是不停循環(huán)在那里失暴，直到被鎖 資源釋放鎖。 互斥鎖會休眠: 所謂休眠微饥，即在訪問被鎖資源時逗扒，調(diào)用者線程會休眠，此時 cpu 可以調(diào)度其他線程工 作欠橘。直到被鎖資源釋放鎖缴阎。此時會喚醒休眠線程。

優(yōu)缺點：
自旋鎖的優(yōu)點在于简软，因為自旋鎖不會引起調(diào)用者睡眠蛮拔，所以不會進(jìn)行線程調(diào)度，CPU 時間片輪轉(zhuǎn)等耗時操 作痹升。所有如果能在很短的時間內(nèi)獲得鎖建炫，自旋鎖的效率遠(yuǎn)高于互斥鎖。 缺點在于疼蛾，自旋鎖一直占用 CPU肛跌，他在未獲得鎖的情況下，一直運(yùn)行－－自旋察郁，所以占用著 CPU衍慎，如果不 能在很短的時 間內(nèi)獲得鎖，這無疑會使 CPU 效率降低皮钠。自旋鎖不能實現(xiàn)遞歸調(diào)用稳捆。 自旋鎖：atomic、OSSpinLock麦轰、dispatch_semaphore_t 互斥鎖：pthread_mutex乔夯、@ synchronized砖织、NSLock、NSConditionLock 末荐、NSCondition侧纯、NSRecursiveLock