iOS 多線程1 --任務(wù)與隊列

進程嘹黔、線程

進程

當(dāng)一個程序進入內(nèi)存運行，即變成一個進程涂身。進程是處于運行過程中的程序雄卷，并且具有一定獨立功能。

線程

線程是進程中的一個執(zhí)行單元蛤售，負責(zé)當(dāng)前進程中程序的之心丁鹉，一個進程至少有一個線程。一個進程中可以有多個線程悴能。

單線程程序：若有多個任務(wù)只能一次執(zhí)行
多線程程序：若有多個任務(wù)揣钦，可以同時執(zhí)行

對于CPU單一個核心而言，某個時刻只能執(zhí)行一個線程漠酿，而CPU在多個線程之間切換的速度相對我們的感覺要快冯凹，看上去就是在同一時刻運行。
多線程并不能提高程序的運行速度炒嘲，但能提高運行效率

任務(wù)

線程中執(zhí)行的代碼

同步執(zhí)行（sync）

同步添加任務(wù)到隊列中宇姚，隊列在任務(wù)結(jié)束之前會一直等待匈庭，直到任務(wù)完成之后再繼續(xù)執(zhí)行
只能在當(dāng)前線程中執(zhí)行任務(wù)，不具備開啟新線程的能力

異步執(zhí)行（async）

異步添加任務(wù)到隊列中浑劳，隊列不會等待阱持，可以繼續(xù)執(zhí)行其他任務(wù)。
可以在新的線程中執(zhí)行任務(wù)魔熏，具備開啟線程的能力衷咽，但不一定開啟新線程。

隊列

隊列（dispatch queue）

執(zhí)行任務(wù)的等待隊列蒜绽，即用來存在任務(wù)的隊列镶骗。隊列是一種特殊的線性表，采用FIFO（first in first out）的原則滓窍。新的任務(wù)總是被插到隊列的末尾卖词，讀取任務(wù)總是從隊列的頭部開始讀取。每讀取一個任務(wù)吏夯，則從隊列中釋放一個任務(wù)此蜈。

串行隊列（serial dispatch queue）

只開啟一個線程，每次只能執(zhí)行一個任務(wù)噪生，一個任務(wù)執(zhí)行完畢后才能執(zhí)行下一個任務(wù)裆赵。

并發(fā)隊列（concurrent dispatch queue）

可以讓多個任務(wù)并發(fā)（同時）執(zhí)行，可以開啟多個線程跺嗽，并同時執(zhí)行任務(wù)战授。并行隊列的并發(fā)功能只能在異步下才有效。

GCD的使用

使用 dispatch_queue_create 方法來創(chuàng)建隊列桨嫁。

第一個參數(shù)表示隊列的唯一標(biāo)識符植兰，用于 DEBUG，可為空璃吧。隊列的名稱推薦使用應(yīng)用程序 ID 這種逆序全程域名楣导。
第二個參數(shù)用來識別是串行隊列還是并發(fā)隊列。
DISPATCH_QUEUE_SERIAL表示串行隊列畜挨，DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示并發(fā)隊列筒繁。

隊列的創(chuàng)建

串行隊列創(chuàng)建

// 串行隊列的創(chuàng)建方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

系統(tǒng)提供串行隊列-主隊列（Main Dispatch Queue）

// 主隊列的獲取方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

所有放在主隊列中的任務(wù)，都會放到主線程中執(zhí)行巴元。

注意：主隊列其實并不特殊毡咏。主隊列的實質(zhì)上就是一個普通的串行隊列，只是因為默認情況下逮刨，當(dāng)前代碼是放在主隊列中的呕缭，然后主隊列中的代碼，有都會放到主線程中去執(zhí)行，所以才造成了主隊列特殊的現(xiàn)象臊旭。

并行隊列創(chuàng)建

// 并發(fā)隊列的創(chuàng)建方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

系統(tǒng)提供的-全局并發(fā)隊列（Global Dispatch Queue）

// 全局并發(fā)隊列的獲取方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

任務(wù)的創(chuàng)建

同步執(zhí)行任務(wù)

// 同步執(zhí)行任務(wù)創(chuàng)建方法
dispatch_sync(queue, ^{
// 這里放同步執(zhí)行任務(wù)代碼
});

異步執(zhí)行任務(wù)

// 異步執(zhí)行任務(wù)創(chuàng)建方法
dispatch_async(queue, ^{
// 這里放異步執(zhí)行任務(wù)代碼
});

任務(wù)和隊列的組合

兩種默認隊列：全局并發(fā)隊列落恼、主隊列：
全局并發(fā)隊列可以作為普通并發(fā)隊列來使用。

同步執(zhí)行 + 串行隊列
不會開啟新線程离熏，在當(dāng)前線程執(zhí)行任務(wù)。任務(wù)是串行的戴涝，執(zhí)行完一個任務(wù)滋戳，再執(zhí)行下一個任務(wù)。
同步執(zhí)行 + 并行隊列
在當(dāng)前線程中執(zhí)行任務(wù)啥刻，不會開啟新線程奸鸯，執(zhí)行完一個任務(wù)，再執(zhí)行下一個任務(wù)可帽。
異步執(zhí)行 + 串行隊列
開啟1條新線程娄涩，串行執(zhí)行任務(wù)

- (void)asyncSerial {
    //打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);   打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"asyncSerial---begin");
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("testSerialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)1
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];     
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);    
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); 
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)3
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    
    NSLog(@"asyncSerial---end");
}
currentThread---<NSThread: 0x604000070440>{number = 1, name = main}
asyncSerial---begin
asyncSerial---end
1---<NSThread: 0x60000026e100>{number = 3, name = (null)}
1---<NSThread: 0x60000026e100>{number = 3, name = (null)}
2---<NSThread: 0x60000026e100>{number = 3, name = (null)}
2---<NSThread: 0x60000026e100>{number = 3, name = (null)}
3---<NSThread: 0x60000026e100>{number = 3, name = (null)}
3---<NSThread: 0x60000026e100>{number = 3, name = (null)}

異步執(zhí)行 + 并行隊列

- (void)asyncConcurrent {
    // 打印當(dāng)前線程
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); 
    NSLog(@"asyncConcurrent---begin");
    
    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];              
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);    
        }
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)2
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);     
        }
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任務(wù)3
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); 
        }
    });
    
    NSLog(@"asyncConcurrent---end");
}
currentThread---<NSThread: 0x604000062d80>{number = 1, name = main}
asyncConcurrent---begin
2---<NSThread: 0x604000266f00>{number = 5, name = (null)}
3---<NSThread: 0x60000026f200>{number = 4, name = (null)}
1---<NSThread: 0x600000264800>{number = 3, name = (null)}
3---<NSThread: 0x60000026f200>{number = 4, name = (null)}
1---<NSThread: 0x600000264800>{number = 3, name = (null)}
2---<NSThread: 0x604000266f00>{number = 5, name = (null)}

同步執(zhí)行 + 主隊列
默認主線程在等待syncMain執(zhí)行完任務(wù)1再往下執(zhí)行，syncMain在等待默認主線程執(zhí)行完再執(zhí)行syncMain中任務(wù)1映跟，所以互相等待產(chǎn)生死鎖蓄拣。
異步執(zhí)行 + 主隊列
因為主線程是串行隊列，所以在主線程中執(zhí)行任務(wù)努隙，執(zhí)行完一個任務(wù)球恤，再執(zhí)行下一個任務(wù)。

總結(jié)

串行隊列的特點：

無論同步任務(wù)或是異步任務(wù)荸镊，任務(wù)按順序執(zhí)行咽斧，一個執(zhí)行完畢執(zhí)行下一個任務(wù)
串行隊列執(zhí)行同步任務(wù)不開辟線程
執(zhí)行異步任務(wù)開辟最多開辟一條線程并且按順序執(zhí)行

并行隊列的特點：

執(zhí)行異步任務(wù)具備開辟多條線程的能力
執(zhí)行同步任務(wù)，順序執(zhí)行躬存，因為同步不具有開辟線程的能力

同步任務(wù)特點：

沒有開啟新線程的能力
在當(dāng)前線程任務(wù)按順序一個一個執(zhí)行

異步任務(wù)的特點：

具有開啟新線程的能力
-開幾條新線程取決于隊列张惹，串行隊列開啟一條線程，并行隊列在執(zhí)行多個異步任務(wù)時會開辟多條線程岭洲。

線程安全

在多線程中運行得到的結(jié)果與在單線程中運行得到的結(jié)果一致宛逗，即為線程安全。

GCD信號量
保持線程同步钦椭，將異步執(zhí)行轉(zhuǎn)換為同步執(zhí)行
保證線程安全拧额，為線程加鎖

自旋鎖：如果資源被占用，等待的線程以死循環(huán)的方式一直處于忙等狀態(tài)彪腔，一旦資源釋放侥锦，立馬執(zhí)行
互斥鎖：如果資源被占用，等待的線程會進入休眠狀態(tài)德挣，直到等待的資源被解鎖才被喚醒

image.png

NSMutableArray是線程不安全的恭垦，當(dāng)有多個線程同時對數(shù)組進行操作的時候可能導(dǎo)致崩潰或數(shù)據(jù)錯誤,