一重父、多線程的基本概念

進程：可以理解成一個運行中的應用程序忽匈，是系統(tǒng)進行資源分配和調度的基本單位，是操作系統(tǒng)結構的基礎郭厌，主要管理資源沪曙。
線程：是進程的基本執(zhí)行單元萎羔，一個進程對應多個線程贾陷。
主線程：處理UI，所有更新UI的操作都必須在主線程上執(zhí)行巷懈。不要把耗時操作放在主線程慌洪，會卡界面冈爹。更新UI的操作必須要放到主線程中執(zhí)行
多線程：在同一時刻，一個CPU只能處理1條線程恳谎，但CPU可以在多條線程之間快速的切換因痛，只要切換的足夠快岸更，就造成了多線程一同執(zhí)行的假象怎炊。
進程和線程的關系：線程就像火車的一節(jié)車廂用僧，進程則是火車责循。車廂（線程）離開火車（進程）是無法跑動的攀操，而火車（進程）至少有一節(jié)車廂（主線程）速和。多線程可以看做多個車廂，它的出現(xiàn)是為了提高效率排惨。
多線程是通過提高資源使用率來提高系統(tǒng)總體的效率碰凶。

1. NSThread
   NSThread是基于線程使用欲低，輕量級的多線程編程方法（相對GCD和NSOperation），一個NSThread對象代表一個線程砾莱，需要手動管理線程的生命周期腊瑟，處理線程同步等問題。
   NSThread的創(chuàng)建有以下三種方法：

  /** 方法一膘格，需要start */
    NSThread *thread1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(doSomething1:) object:@"NSThread1"];
    // 線程加入線程池等待CPU調度闯袒，時間很快游岳，幾乎是立刻執(zhí)行
    [thread1 start];
    
    /** 方法二胚迫，創(chuàng)建好之后自動啟動 */
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(doSomething2:) toTarget:self withObject:@"NSThread2"];
    
    /** 方法三唾那，隱式創(chuàng)建，直接啟動 */
    [self performSelectorInBackground:@selector(doSomething3:) withObject:@"NSThread3"];

2.GCD
全稱Grand Center Dispatch ,是 Apple 開發(fā)的一個多核編程的解決方法河哑，簡單易用龟虎，效率高鲤妥，速度快，基于C語言底扳，更底層更高效衷模，并且不是Cocoa框架的一部分菇爪，自動管理線程生命周期（創(chuàng)建線程凳宙、調度任務、銷毀線程)
GCD提供了三種隊列
1）The main queue（主線程串行隊列): 與主線程功能相同届囚，提交至Main queue的任務會在主線程中執(zhí)行意系，Main queue 可以通過dispatch_get_main_queue()來獲取饺汹。
2）Global queue（全局并發(fā)隊列): 全局并發(fā)隊列由整個進程共享兜辞，有高、中（默認）凶硅、低足绅、后臺四個優(yōu)先級別。Global queue 可以通過調用dispatch_get_global_queue函數來獲却馕邸（可以設置優(yōu)先級）
3） Custom queue (自定義隊列): 可以為串行厕怜，也可以為并發(fā)蕾总。
Custom queue 可以通過dispatch_queue_create()來獲取生百。

主隊列:
回到主線程操作

//GCD
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
       //回到主線程蚀浆，今進行UI刷新以及其它對界面的操作
    });
//1.NSThread
  [self performSelectorOnMainThread:@selector(test) withObject:nil waitUntilDone:NO];

//NSOperationQueue
   [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
    // UI更新代碼
    self.alert.text = @"Thanks!";
    }];

自定義隊列：
串行:

 dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("test", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    NSLog(@"當前任務1");
    dispatch_async(serialQueue, ^{
      NSLog(@"當前任務2");
        sleep(2);
    });
    dispatch_async(serialQueue, ^{
     NSLog(@"當前任務3");
    });

執(zhí)行結果為：

image.png

說明串行隊列只開啟了一個線程市俊，在該線程中順序執(zhí)行。

自定義并發(fā)隊列：

 dispatch_queue_t conCurrentQueue = dispatch_queue_create("TestCon", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    NSLog(@"1");
    NSLog(@"one:%@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_async(conCurrentQueue, ^{
        NSLog(@"2");
        NSLog(@"two:%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(conCurrentQueue, ^{
        NSLog(@"3");
        NSLog(@"three:%@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"4");

執(zhí)行結果為：

image.png

說明串行隊列開啟了多個線程去執(zhí)行，執(zhí)行的順序不定（誰執(zhí)行的快誰先結束）

3 全局并發(fā)隊列

dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

或

dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

和自定義的并發(fā)隊列用法一樣伺帘，只不過它是由系統(tǒng)管理伪嫁，不需要我們去手動釋放
4.工作中經常用到的GCD
1）生成單例

#import "SingleIntanceTest.h"
//一定要是定義全局靜態(tài)的 因為全局靜態(tài)變量的作用范圍是整個程序的生命周期
static SingleIntanceTest *__singleInstacess = nil;
@implementation SingleIntanceTest

+ (instancetype)shareInstace
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        __singleInstacess = [[SingleIntanceTest alloc] init];
    });
    return __singleInstacess;
}

@end

2）組隊列dispatch_group_t 所有任務執(zhí)行完畢后的統(tǒng)一回調

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    
    //里面的代碼需要時順序執(zhí)行 不然沒有效果
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"one");
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
     NSLog(@"two");
    });
    
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        
        NSLog(@"執(zhí)行完畢");
    });

3）信號量 異步變同步
簡單來講 信號量為0則阻塞線程张咳，大于0則不會阻塞脚猾。則我們通過改變信號量的值啄枕，來控制是否阻塞線程频祝，從而達到線程同步。
在GCD中有三個函數是semaphore的操作沽一，
分別是：
dispatch_semaphore_create 創(chuàng)建一個semaphore
dispatch_semaphore_signal 發(fā)送一個信號
dispatch_semaphore_wait 等待信號
簡單的介紹一下這三個函數铣缠，第一個函數有一個整形的參數昆禽，我們可以理解為信號的總量醉鳖，dispatch_semaphore_signal是發(fā)送一個信號盗棵，自然會讓信號總量加1，dispatch_semaphore_wait等待信號喷屋，當信號總量少于0的時候就會一直等待屯曹，否則就可以正常的執(zhí)行惊畏，并讓信號總量-1陕截，根據這樣的原理，我們便可以快速的創(chuàng)建一個并發(fā)控制來同步任務和有限資源訪問控制社搅。
在開發(fā)中我們需要等待某個網絡回調完之后才執(zhí)行后面的操作形葬，應用如下：

        //又拍云上傳視頻 用信號量將異步轉同步
        dispatch_semaphore_t sema = dispatch_semaphore_create(0);
        NSString *saveKey = [NSString stringWithFormat:@"%@%@.mp4",_pingUploadUrlString, [self return16LetterAndNumber]];
        [[UPYUNConfig sharedInstance] uploadFilePath:_filePath saveKey:saveKey success:^(NSHTTPURLResponse *response, NSDictionary *responseBody)
         {
             _isVideoUploadSuccess = YES;
             NSString *strsss = [UPLOAD_FILEURL stringByAppendingString:responseBody[@"url"]];
             NSLog(@"視頻地址是:%@",strsss);
               dispatch_semaphore_signal(sema);
         } failure:^(NSError *error, NSHTTPURLResponse *response, NSDictionary *responseBody) {
             _isVideoUploadSuccess = NO;
               dispatch_semaphore_signal(sema);
         } progress:^(int64_t completedBytesCount, int64_t totalBytesCount) {
         }];
        dispatch_semaphore_wait(sema, DISPATCH_TIME_FOREVER);

4）定時器
延時執(zhí)行:

double delayInSeconds = 2.0;    
 
dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);   
 
 dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){ 
          //執(zhí)行事件    
 
});

重復執(zhí)行：

 NSTimeInterval period = 1.0; //設置時間間隔
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_source_t _timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
    dispatch_source_set_timer(_timer, dispatch_walltime(NULL, 0), period * NSEC_PER_SEC, 0); //每秒執(zhí)行
    dispatch_source_set_event_handler(_timer, ^{
        //在這里執(zhí)行事件
    });
    dispatch_resume(_timer);

5)dispatch_barrier_async 柵欄函數
dispatch_barrier_async函數的作用與barrier的意思相同,在進程管理中起到一個柵欄的作用,它等待所有位于barrier函數之前的操作執(zhí)行完畢后執(zhí)行,并且在barrier函數執(zhí)行之后,barrier函數之后的操作才會得到執(zhí)行,該函數需要同dispatch_queue_create函數生成的concurrent Dispatch Queue隊列一起使用，不能使用系統(tǒng)自帶的全局并發(fā)隊列猖腕。

  //同dispatch_queue_create函數生成的concurrent Dispatch Queue隊列一起使用
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("barrierTest", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----1-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----2-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"----barrier-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----3-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----4-----%@", [NSThread currentThread]);
    });

3.NSOperation
NSOperation倘感、NSOperationQueue 是蘋果提供給我們的一套多線程解決方案老玛。實際上 NSOperation、NSOperationQueue 是基于 GCD 更高一層的封裝麸粮，完全面向對象豹休。但是比 GCD 更簡單易用桨吊、代碼可讀性也更高视乐。

NSOperation是一個抽象類，實現(xiàn)NSOperation子類的方式有3種：
NSInvocationOperation：較少使用留美；
NSBlockOperation：最常使用谎砾；
自定義子類繼承NSOperation捧颅，實現(xiàn)內部相應的方法：很少使用碉哑。

1）使用NSInvocationOperation

  // 創(chuàng)建NSInvocationOperation
    NSInvocationOperation *invocationOperation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(invocationOperation) object:nil];
    // 開始執(zhí)行操作
    [invocationOperation start];

這樣執(zhí)行是沒有開啟分線程，直接在當前線程中執(zhí)行
2）NSBlockOperation

 // 把任務放到block中
    NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"NSBlockOperation包含的任務妆毕，沒有加入隊列========%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    [blockOperation start];

addExecutionBlock實現(xiàn)多線程：

    NSBlockOperation *blockOperation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"NSBlockOperation運用addExecutionBlock========%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    [blockOperation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"addExecutionBlock方法添加任務1========%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    [blockOperation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"addExecutionBlock方法添加任務2========%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    [blockOperation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"addExecutionBlock方法添加任務3========%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    
    [blockOperation start];

3）自定義NSOperation
如果使用子類 NSInvocationOperation、NSBlockOperation 不能滿足日常需求薪前，我們可以使用自定義繼承自 NSOperation 的子類。可以通過重寫 main 或者 start 方法 來定義自己的 NSOperation 對象例诀。

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface AnimationNSoperation : NSOperation

@end

#import "AnimationNSoperation.h"

@implementation AnimationNSoperation
- (void)main
{
    for (int i = 0; i<5; i++)
    {
          NSLog(@"測試啊");
    }
}
@end

  AnimationNSoperation *animation = [[AnimationNSoperation alloc] init];
    [animation start];

4）NSOperationQueue 控制串行執(zhí)行繁涂、并發(fā)執(zhí)行

最大并發(fā)操作數：maxConcurrentOperationCount
maxConcurrentOperationCount 默認情況下為-1，表示不進行限制二驰，可進行并發(fā)執(zhí)行扔罪。
maxConcurrentOperationCount 為1時，隊列為串行隊列桶雀。只能串行執(zhí)行矿酵。
maxConcurrentOperationCount 大于1時，隊列為并發(fā)隊列矗积。操作并發(fā)執(zhí)行全肮，當然這個值不應超過系統(tǒng)限制，即使自己設置一個很大的值棘捣，系統(tǒng)也會自動調整為 min{自己設定的值辜腺，系統(tǒng)設定的默認最大值}乍恐。

 // 1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    
    // 2.設置最大并發(fā)操作數
    queue.maxConcurrentOperationCount = 1; // 串行隊列
    // queue.maxConcurrentOperationCount = 2; // 并發(fā)隊列
    // queue.maxConcurrentOperationCount = 8; // 并發(fā)隊列
    
    // 3.添加操作
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當前線程
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當前線程
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"3---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當前線程
        }
    }];
    [queue addOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++) {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"4---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當前線程
        }
    }];

5）NSOperation 操作依賴
NSOperation评疗、NSOperationQueue 能添加操作之間的依賴關系。通過操作依賴茵烈，我們可以很方便的控制操作之間的執(zhí)行先后順序百匆。NSOperation 提供了3個接口供我們管理和查看依賴
- (void)addDependency:(NSOperation *)op;添加依賴，使當前操作依賴于操作 op 的完成呜投。
- (void)removeDependency:(NSOperation *)op; 移除依賴胧华，取消當前操作對操作 op 的依賴。
@property (readonly, copy) NSArray<NSOperation *> *dependencies;在當前操作開始執(zhí)行之前完成執(zhí)行的所有操作對象數組宙彪。
我們經常用到的還是添加依賴操作矩动。

 // 1.創(chuàng)建隊列
    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]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"1---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當前線程
        }
    }];
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        for (int i = 0; i < 2; i++)
        {
            [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模擬耗時操作
            NSLog(@"2---%@", [NSThread currentThread]); // 打印當前線程
        }
    }];
    
    // 3.添加依賴
    [op2 addDependency:op1]; // 讓op2 依賴于 op1，則先執(zhí)行op1释漆，在執(zhí)行op2
    
    // 4.添加操作到隊列中
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];

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