線程、隊列显蝌、任務(wù)（同、異步）等概念詳解

在那一刻订咸，我意識到曼尊，我必須選擇，要么對一切屈服脏嚷，得過且過地生活骆撇，要么就得努力，爭取過上夢想的生活父叙。

進程神郊、線程和以及程序

現(xiàn)代操作系統(tǒng)比如Mac OS X，UNIX趾唱，Linux涌乳，Windows等，都是支持“多任務(wù)”的操作系統(tǒng)甜癞。有了系統(tǒng)級別的支持夕晓，我們應(yīng)該在開發(fā)過程中應(yīng)該盡可能減少用戶等待時間，讓程序盡可能快的完成運算悠咱≌袅荆可是無論是哪種語言開發(fā)的程序最終往往轉(zhuǎn)換成匯編語言進而解釋成機器碼來執(zhí)行。但是機器碼是按順序執(zhí)行的析既，一個復(fù)雜的多步操作只能一步步按順序逐個執(zhí)行躬贡。改變這種狀況可以從下面講到的兩個角度（單核和多核）出發(fā)。
什么叫“多任務(wù)”呢眼坏？簡單地說拂玻，就是操作系統(tǒng)可以同時運行多個任務(wù)。打個比方，你一邊在用瀏覽器上網(wǎng)纺讲，一邊在聽MP3擂仍，一邊在用Word趕作業(yè)，這就是多任務(wù)熬甚，至少同時有3個任務(wù)正在運行逢渔。還有很多任務(wù)悄悄地在后臺同時運行著，只是桌面上沒有顯示而已乡括。
現(xiàn)在肃廓，多核CPU已經(jīng)非常普及了，但是诲泌，即使過去的單核CPU盲赊，也可以執(zhí)行多任務(wù)。由于CPU執(zhí)行代碼都是順序執(zhí)行的敷扫，那么哀蘑，單核CPU是怎么執(zhí)行多任務(wù)的呢？
答案就是操作系統(tǒng)輪流讓各個任務(wù)交替執(zhí)行葵第，任務(wù)1執(zhí)行0.01秒绘迁，切換到任務(wù)2，任務(wù)2執(zhí)行0.01秒卒密，再切換到任務(wù)3缀台，執(zhí)行0.01秒……這樣反復(fù)執(zhí)行下去。表面上看哮奇，每個任務(wù)都是交替執(zhí)行的膛腐，但是，由于CPU的執(zhí)行速度實在是太快了鼎俘，我們感覺就像所有任務(wù)都在同時執(zhí)行一樣哲身。即對于單核處理器，可以將多個步驟放到不同的線程而芥，這樣一來用戶完成UI操作后其他后續(xù)任務(wù)在其他線程中律罢，當(dāng)CPU空閑時會繼續(xù)執(zhí)行，而此時對于用戶而言可以繼續(xù)進行其他操作棍丐；
真正的并行執(zhí)行多任務(wù)只能在多核CPU上實現(xiàn)误辑，但是，由于任務(wù)數(shù)量遠遠多于CPU的核心數(shù)量歌逢，所以巾钉，即使是多核CPU操作系統(tǒng)，操作系統(tǒng)也會自動把很多任務(wù)輪流調(diào)度到每個核心上執(zhí)行秘案。
對于操作系統(tǒng)來說砰苍，一個任務(wù)就是一個進程（Process）潦匈，比如打開一個瀏覽器就是啟動一個瀏覽器進程，打開一個記事本就啟動了一個記事本進程赚导，打開兩個記事本就啟動了兩個記事本進程茬缩，打開一個Word就啟動了一個Word進程。有些進程還不止同時干一件事吼旧，比如Word凰锡，它可以同時進行打字、拼寫檢查圈暗、打印等事情掂为。在一個進程內(nèi)部，要同時干多件事员串，就需要同時運行多個“子任務(wù)”勇哗，我們把進程內(nèi)的這些“子任務(wù)”稱為線程（Thread）。
由于每個進程至少要干一件事寸齐，所以欲诺，一個進程至少有一個線程。當(dāng)然渺鹦，像Word這種復(fù)雜的進程可以有多個線程瞧栗，多個線程可以同時執(zhí)行，多線程的執(zhí)行方式和多進程是一樣的海铆，也是由操作系統(tǒng)在多個線程之間快速切換，讓每個線程都短暫地交替運行挣惰，看起來就像同時執(zhí)行一樣卧斟。當(dāng)然，真正地同時執(zhí)行多線程需要多核CPU才可能實現(xiàn)憎茂。

進程

狹義定義：進程就是一段程序的執(zhí)行過程珍语。即在系統(tǒng)中正在運行的一個應(yīng)用程序。比如同時打開微信和QQ竖幔，系統(tǒng)會分別啟動2個進程板乙；每個進程之間是獨立的，每個進程均運行在其專用且受保護的內(nèi)存空間內(nèi)拳氢。

廣義定義：進程是一個具有一定獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合的一次運行活動募逞。它是操作系統(tǒng)動態(tài)執(zhí)行的基本單元，在傳統(tǒng)的操作系統(tǒng)中馋评，進程既是基本的分配單元放接，也是基本的執(zhí)行單元。

簡單的來講進程的概念主要有兩點：第一留特，進程是一個實體纠脾。每一個進程都有它自己的地址空間玛瘸，一般情況下，包括文本區(qū)域（text region）苟蹈、數(shù)據(jù)區(qū)域（data region）和堆棧（stack region）糊渊。文本區(qū)域存儲處理器執(zhí)行的代碼；數(shù)據(jù)區(qū)域存儲變量和進程執(zhí)行期間使用的動態(tài)分配的內(nèi)存慧脱；堆棧區(qū)域存儲著活動過程調(diào)用的指令和本地變量渺绒。第二，進程是一個“執(zhí)行中的程序”磷瘤。程序是一個沒有生命的實體芒篷，只有處理器賦予程序生命時，它才能成為一個活動的實體采缚，我們稱其為進程针炉。

進程模擬.png

線程和主線程

一個進程要想執(zhí)行任務(wù)，必須得有線程（每一個進程至少要有一條線程扳抽，即主線程)篡帕。
在引入線程的操作系統(tǒng)中，線程是進程中執(zhí)行運算的最小單位贸呢，是進程中的一個實體镰烧，通常都是把進程作為分配資源的基本單位，而把線程作為獨立運行和獨立調(diào)度的基本單位楞陷，由于線程比進程更小怔鳖，基本上不擁有系統(tǒng)資源，故對它的調(diào)度所付出的開銷就會小得多固蛾，能更高效的提高系統(tǒng)多個程序間并發(fā)執(zhí)行的程度结执；一個進程（程序）的所有任務(wù)都在線程中執(zhí)行。
一個程序有且只有一個主線程（UI線程）艾凯，程序啟動時創(chuàng)建（調(diào)用main來啟動）献幔，主線程的生命周期是和應(yīng)用程序綁定，程序退出時趾诗，主線程也停止蜡感；由主線程的唯一性和功能特性个扰，我們不要將耗時的操作放到主線程中燃逻，耗時操作應(yīng)放在子線程（后臺線程，非主線程); 凡是和UI相關(guān)的操作應(yīng)放在主線程中操作律胀。
同一時間內(nèi)贝乎，一個線程只能執(zhí)行一個任務(wù),若要在1個進程中執(zhí)行多個任務(wù)杈笔，那么只能一個個的按順序執(zhí)行這些任務(wù)（線程的串行)。
線程自己不擁有系統(tǒng)資源糕非，只擁有在運行中必不可少的資源蒙具，但它可與同屬一個進程的其它線程共享進程所擁有的全部資源球榆。

線程模擬.png

多線程

概念：一個進程中可以開啟多條線程，各線程可以并行（同時）執(zhí)行不同的任務(wù)禁筏；
原理：同一時間持钉，一個CPU只能處理一條線程，只有一條線程在工作篱昔，多線程并發(fā)（同時）執(zhí)行每强，其實是CPU快速的在多條線程之間調(diào)度（切換），如果CPU調(diào)度線程的時間足夠快州刽，就造成了多線程并發(fā)執(zhí)行的假象空执；
優(yōu)點：提高程序資源使用效率來提高系統(tǒng)的效率（CPU、內(nèi)存利用率）穗椅；
缺點：創(chuàng)建線程是有開銷的辨绊，iOS下主要成本包括：內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（大約1KB）、椘ケ恚空間（子線程512KB门坷，主線程1MB）、創(chuàng)建線程大約需要90毫秒的創(chuàng)建時間,如果開啟大量的線程袍镀，會降低程序的性能（一般最多3到5個）默蚌；線程越多，CPU在調(diào)度線程上的開銷就越大苇羡；程序設(shè)計更加復(fù)雜（比如線程之間的通信绸吸、多線程的數(shù)據(jù)共享）；
iOS中多線程的實現(xiàn)方案：

pthread
NSThread
GCD
NSOperation

線程的幾種狀態(tài)

創(chuàng)建：新創(chuàng)建一個線程對象设江；
開啟（就緒狀態(tài)）：線程對象創(chuàng)建之后惯裕，其他線程調(diào)用了該對象的start方法，該狀態(tài)的線程位于可運行線程池中绣硝，變得可運行，等待獲取CPU的使用權(quán)撑刺；
運行：開啟（就緒）狀態(tài)的線程獲取了CPU資源鹉胖，執(zhí)行程序代碼；
阻塞：因某種原因放棄CPU使用權(quán)够傍，暫停運行甫菠，直到線程進入就緒狀態(tài)，才有機會轉(zhuǎn)到運行狀態(tài)冕屯；線程處理阻塞狀態(tài)時在內(nèi)存中的表現(xiàn)情況是線程被移出可調(diào)度線程池寂诱，此時不可調(diào)度；
死亡：線程執(zhí)行完了安聘、因異常退出了run方法或者是強制退出痰洒，這三種情況會導(dǎo)致線程的死亡瓢棒，線程生命周期結(jié)束；

線程狀態(tài)

程序

說起進程丘喻，就不得不說下程序脯宿。先看定義：程序是指令和數(shù)據(jù)的有序集合，其本身沒有任何運行的含義泉粉，是一個靜態(tài)的概念连霉。而進程則是在處理機上的一次執(zhí)行過程，它是一個動態(tài)的概念嗡靡。這個不難理解跺撼，其實進程是包含程序的，進程的執(zhí)行離不開程序讨彼，進程中的文本區(qū)域就是代碼區(qū)歉井，也就是程序。

進程和線程比較

進程是CPU分配資源和調(diào)度的單位点骑；
線程是CPU調(diào)度（執(zhí)行任務(wù)）的最小單位酣难，是程序執(zhí)行的最小單元；
同一個進程內(nèi)的線程共享進程的所有資源黑滴；

任務(wù)和隊列

概念：

任務(wù)（Task）：要執(zhí)行的操作憨募；
隊列（Queue）：隊列是用來管理線程的，隊列里面放著很多的任務(wù)袁辈，來管理這些任務(wù)什么時候在那條線程里去執(zhí)行菜谣；廣義定義為隊列是一種特殊的線性表，特殊之處在于它只允許在表的前端（front）進行刪除操作晚缩，而在表的后端（rear）進行插入操作尾膊，即FIFO（front input front output），和棧一樣荞彼，隊列是一種操作受限制的線性表冈敛。進行插入操作的端稱為隊尾，進行刪除操作的端稱為隊頭鸣皂。

隊列類型：

串行隊列（serialQueue）：隊列中的線程按順序執(zhí)行（不會同時執(zhí)行）抓谴，即一次只能執(zhí)行一個task；
并發(fā)隊列（concurrentQueue）：隊列中的線程會并發(fā)執(zhí)行（同時執(zhí)行）寞缝，即一次可以執(zhí)行多個task癌压；
主隊列：主線程隊列只有一個線程（主線程），主隊列是串行隊列荆陆；

隊列

任務(wù)（同滩届、異步）

同步任務(wù)（Synchronous）：所謂同步，就是發(fā)出一個功能調(diào)用時被啼，在沒有得到結(jié)果之前帜消，該調(diào)用就不返回或繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)操作棠枉。優(yōu)先級高，在線程中有執(zhí)行順序券犁，不會開啟新的線程术健；
異步任務(wù)（Asynchronous）：異步與同步相對，當(dāng)一個異步過程調(diào)用發(fā)出后粘衬，調(diào)用者在沒有得到結(jié)果之前荞估，就可以繼續(xù)執(zhí)行后續(xù)操作。當(dāng)這個調(diào)用完成后稚新，一般通過狀態(tài)勘伺、通知和回調(diào)來通知調(diào)用者。對于異步調(diào)用褂删，調(diào)用的返回并不受調(diào)用者控制飞醉。優(yōu)先級低，在線程中執(zhí)行沒有順序屯阀，看cpu閑不閑缅帘。在主隊列中不會開啟新的線程，其他隊列會開啟新的線程难衰；

隊列和任務(wù)的區(qū)分

同步和異步主要影響：能不能開啟新的線程钦无。
同步：只是在當(dāng)前線程中執(zhí)行任務(wù)，不具備開啟新線程的能力盖袭。
異步：可以在新的線程中執(zhí)行任務(wù)失暂，具備開啟新線程的能力。
并發(fā)和串行主要影響：任務(wù)的執(zhí)行方式
并發(fā)：允許多個任務(wù)并發(fā)（同時）執(zhí)行鳄虱。
串行：一個任務(wù)執(zhí)行完畢后弟塞，再執(zhí)行下一個任務(wù)。

以上概念之間關(guān)系抽象理解和舉例實現(xiàn)

隊列（queue）當(dāng)做是管道容器拙已。
容器（queue）里面可以裝有貨物（task）决记。
線程（thread）相當(dāng)于生產(chǎn)線，多線程相當(dāng)于有多條生產(chǎn)線倍踪。
同步異步相當(dāng)于貨物（task）在生產(chǎn)線上是否生成完成系宫。
串行隊列和并行隊列是對貨物的處理方式，串行隊列相當(dāng)于只允許一條生產(chǎn)線（thread）處理隊列的任務(wù)（task）惭适，并行隊列相當(dāng)于允許多條生產(chǎn)線（thread）處理隊列的任務(wù)。

從上面看我們想執(zhí)行一個任務(wù)task 楼镐，有兩個要素癞志，queue（容器）和對task的處理方式（同步和異步）。（不需要thread框产，因為queue是自動選擇生產(chǎn)線的thread）凄杯。因此對任務(wù)的處理排列組合有四種情況

序號	任務(wù)處理排列組合
1	同步+串行隊列
2	異步+串行隊列
3	同步+并發(fā)隊列
4	異步+并發(fā)隊列

（1）任務(wù)處理同步 + 串行隊列的線程選擇

void syncSerial() {
    NSLog(@"current thread %@",[NSThread currentThread]);
    /* 1. 創(chuàng)建串行隊列 */
    dispatch_queue_t serialQueue1 = dispatch_queue_create("SerialQueue1", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t serialQueue2 = dispatch_queue_create("SerialQueue2", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

    /* 2. 將任務(wù)放到隊列中 */
    dispatch_sync(serialQueue1, ^{
        NSLog(@"serialQueue1 task1 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });

    dispatch_sync(serialQueue2, ^{
        NSLog(@"serialQueue2 task1 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(serialQueue1, ^{
        NSLog(@"serialQueue1 task2 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(serialQueue2, ^{
        NSLog(@"serialQueue2 task2 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(serialQueue1, ^{
        NSLog(@"serialQueue1 task3 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

執(zhí)行結(jié)果

2019-08-28 22:14:00.994993+0800 任務(wù)[797:36742] current thread <NSThread: 0x6000020294c0>{number = 1, name = main}
2019-08-28 22:14:00.995158+0800 任務(wù)[797:36742] serialQueue1 task1 exe thread--------<NSThread: 0x6000020294c0>{number = 1, name = main}
2019-08-28 22:14:00.995276+0800 任務(wù)[797:36742] serialQueue2 task1 exe thread--------<NSThread: 0x6000020294c0>{number = 1, name = main}
2019-08-28 22:14:00.995374+0800 任務(wù)[797:36742] serialQueue1 task2 exe thread--------<NSThread: 0x6000020294c0>{number = 1, name = main}
2019-08-28 22:14:00.995473+0800 任務(wù)[797:36742] serialQueue2 task2 exe thread--------<NSThread: 0x6000020294c0>{number = 1, name = main}
2019-08-28 22:14:00.995563+0800 任務(wù)[797:36742] serialQueue1 task3 exe thread--------<NSThread: 0x6000020294c0>{number = 1, name = main}

同步 + 串行隊列

在 同步執(zhí)行 + 串行隊列 可以看到：

所有任務(wù)都是在當(dāng)前線程（主線程）中執(zhí)行的错洁，并沒有開啟新的線程（同步執(zhí)行 不具備開啟新線程的能力）。
所有任務(wù)都是依次打印的（同步任務(wù) 需要等待隊列的任務(wù)執(zhí)行結(jié)束）戒突。
在當(dāng)前線程中將隊列的任務(wù)按照加入的順序依次執(zhí)行完畢屯碴，即任務(wù)是按順序執(zhí)行的（串行隊列 每次只有一個任務(wù)被執(zhí)行，任務(wù)一個接一個按順序執(zhí)行）膊存。

串行隊列中的特殊隊列导而，主隊列MainQueue隔崎，那么同步 + 主隊列對任務(wù)的處理情況會是什么樣的呢今艺？

void syncMainQueue() {
    NSLog(@"------start-------");
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"download1-------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"download1-------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"download1-------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"-------end---------");
}

執(zhí)行結(jié)果

同步 + 主隊列

直接崩潰了, 以前這種情況是會發(fā)生死鎖的，現(xiàn)在直接報錯爵卒。那么, 為什么會發(fā)生這種情況呢虚缎？這里需要探討下，什么時候線程和queue綁定在一起了钓株。

void syncMoreSerial() {
    NSLog(@"current thread %@",[NSThread currentThread]);
    //1.創(chuàng)建串行隊列
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    //2.將任務(wù)放到隊列里
    dispatch_sync(serialQueue, ^{
        NSLog(@"serialQueue task1 exe thread-%@",[NSThread currentThread]);
        dispatch_sync(serialQueue, ^{
            NSLog(@"serialQueue task2 exe thread-%@",[NSThread currentThread]);
        });
    });
}

執(zhí)行結(jié)果：
2019-09-02 11:06:34.575166+0800 任務(wù)[4420:131455] current thread <NSThread: 0x6000038348c0>{number = 1, name = main}
2019-09-02 11:06:34.575421+0800 任務(wù)[4420:131455] serialQueue task1 exe thread-<NSThread: 0x6000038348c0>{number = 1, name = main}

Thread 1: EXC_BAD_INSTRUCTION (code=EXC_I386_INVOP, subcode=0x0)

同樣發(fā)生了崩潰实牡。
我們發(fā)現(xiàn)在主線程中調(diào)用同步sync調(diào)用串行隊列serialQueue ，沒有發(fā)生崩潰轴合。而在串行隊列的task中再次調(diào)用同步sync調(diào)用串行隊列serialQueue執(zhí)行任務(wù)發(fā)生崩潰了创坞，但是串行隊列的task執(zhí)行是在主線程中的。為什么第一次調(diào)用主隊列調(diào)用task沒問題值桩，而第二次執(zhí)行執(zhí)行task發(fā)生崩潰了呢摆霉？

syncMoreSerial

我們發(fā)現(xiàn)在執(zhí)行task1 的時候，在serierQueue中添加了task2奔坟，同時要求執(zhí)行task2携栋，這個時候，task1還沒有完成咳秉，這違背了串行隊列的含義了婉支，F(xiàn)IFO,崩潰了。

主線程也是同樣的道理澜建，可以這樣理解, 上圖中, 執(zhí)行syncMainQueue這個方法是在主線程中執(zhí)行的, 你可以把它看做一個任務(wù)A, 這個任務(wù)A也是在主隊列中的,那么代碼執(zhí)行到第一個dispatch_sync的時候, 啟動了任務(wù)B, 把任務(wù)B放進了主隊列中, 由于是同步執(zhí)行, 所以, 必須等待任務(wù)B執(zhí)行完了之后才能繼續(xù)向下執(zhí)行, 但是主線程有任務(wù)A, 所以任務(wù)B無法放到主線程中去執(zhí)行,任務(wù)B等待任務(wù)A執(zhí)行, 任務(wù)A等待任務(wù)B執(zhí)行, 這樣就造成了死鎖向挖。

同步 + 主隊列 = 死鎖

我們再來看個例子：

void syncMoreSerial() {
    NSLog(@"current thread %@",[NSThread currentThread]);
    //1.創(chuàng)建串行隊列
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t serialQueue1 = dispatch_queue_create("serialQueue1", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    //2.將任務(wù)放到隊列里
    dispatch_sync(serialQueue, ^{
        NSLog(@"serialQueue task1 exe thread-%@",[NSThread currentThread]);
        dispatch_sync(serialQueue1, ^{
            NSLog(@"serialQueue1 task1 exe thread-%@",[NSThread currentThread]);
        });
    });
}

執(zhí)行結(jié)果：
2019-09-02 11:13:56.558896+0800 任務(wù)[4486:142175] current thread <NSThread: 0x600001816900>{number = 1, name = main}
2019-09-02 11:13:56.559102+0800 任務(wù)[4486:142175] serialQueue task1 exe thread-<NSThread: 0x600001816900>{number = 1, name = main}
2019-09-02 11:13:56.559211+0800 任務(wù)[4486:142175] serialQueue1 task1 exe thread-<NSThread: 0x600001816900>{number = 1, name = main}

上面這個實例和前面的syncMoreSerial實例唯一的區(qū)別就是serialQueue task1和serialQueue task2分別在不同隊列中，
這樣互不影響炕舵，就不會出現(xiàn)崩潰死鎖現(xiàn)象何之，這讓我們更好理解同步+串行隊列的內(nèi)容。

（2）任務(wù)處理異步+串行隊列的線程選擇

void asyncSerial() {
    NSLog(@"current thread %@",[NSThread currentThread]);
    /* 1. 創(chuàng)建串行隊列 */
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("SerialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t serialQueue2 = dispatch_queue_create("SerialQueue2", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    /* 2. 將任務(wù)放到隊列中 */
    dispatch_async(serialQueue, ^{
        NSLog(@"serialQueue task1 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(serialQueue2, ^{
        NSLog(@"serialQueue2 task1 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(serialQueue, ^{
        NSLog(@"serialQueue task2 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(serialQueue2, ^{
        NSLog(@"serialQueue2 task2 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(serialQueue, ^{
        NSLog(@"serialQueue task3 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

執(zhí)行結(jié)果：
2019-09-02 12:56:21.371933+0800 任務(wù)[5177:205067] current thread <NSThread: 0x600002c35380>{number = 1, name = main}
2019-09-02 12:56:21.372169+0800 任務(wù)[5177:205143] serialQueue task1 exe thread--------<NSThread: 0x600002c5c780>{number = 3, name = (null)}
2019-09-02 12:56:21.372197+0800 任務(wù)[5177:205145] serialQueue2 task1 exe thread--------<NSThread: 0x600002c5ca00>{number = 4, name = (null)}
2019-09-02 12:56:21.372291+0800 任務(wù)[5177:205143] serialQueue task2 exe thread--------<NSThread: 0x600002c5c780>{number = 3, name = (null)}
2019-09-02 12:56:21.372326+0800 任務(wù)[5177:205145] serialQueue2 task2 exe thread--------<NSThread: 0x600002c5ca00>{number = 4, name = (null)}
2019-09-02 12:56:21.372513+0800 任務(wù)[5177:205143] serialQueue task3 exe thread--------<NSThread: 0x600002c5c780>{number = 3, name = (null)}

由上可以看出異步執(zhí)行 + 串行隊列中串行隊列的thread不是主線程了咽筋，而是一條新開辟的線程溶推，但是不管任務(wù)有多少個任務(wù),異步執(zhí)行 + 串行隊列（同一條串行隊列只開啟一條新的線程），任務(wù)的執(zhí)行順序也是按照隊列中的順序執(zhí)行的，因為同一條線程中蒜危，必須等到前一個任務(wù)執(zhí)行完畢后虱痕，才能執(zhí)行下一個任務(wù)。但是串行隊列對應(yīng)的任務(wù)是可能在多條線程中執(zhí)行辐赞，多個串行隊列的開辟的線程之間是可以共享使用的部翘。

在 異步執(zhí)行 + 串行隊列 可以看到：

開啟了一條新線程（異步執(zhí)行 具備開啟新線程的能力，串行隊列 只開啟一個線程）响委。
所有任務(wù)是在打印的 syncConcurrent---begin 和 syncConcurrent---end 之后才開始執(zhí)行的（異步執(zhí)行 不會做任何等待新思，可以繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)）。
任務(wù)是按順序執(zhí)行的（串行隊列 每次只有一個任務(wù)被執(zhí)行晃酒，任務(wù)一個接一個按順序執(zhí)行）表牢。

串行隊列中的特殊隊列，主隊列MainQueue贝次，那么異步 + 主隊列對任務(wù)的處理情況會是什么樣的呢崔兴？即主隊列在主線程中執(zhí)行異步什么情況呢？

void asyncMainQueue() {
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"download1------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"download2------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"download3------%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

運行結(jié)果：
2019-09-02 13:21:20.124919+0800 任務(wù)[5355:235069] download1------<NSThread: 0x6000030ff780>{number = 1, name = main}
2019-09-02 13:21:20.125129+0800 任務(wù)[5355:235069] download2------<NSThread: 0x6000030ff780>{number = 1, name = main}
2019-09-02 13:21:20.125332+0800 任務(wù)[5355:235069] download3------<NSThread: 0x6000030ff780>{number = 1, name = main}

異步執(zhí)行雖然有開啟新線程的能力, 但是異步執(zhí)行 + 主隊列并不會開啟新的線程, 任務(wù)都是在主線程中執(zhí)行的蛔翅。

（3）任務(wù)處理同步+并發(fā)隊列的線程選擇

void syncConcurrent() {
    NSLog(@"current thread %@",[NSThread currentThread]);
    /* 1. 創(chuàng)建一條并發(fā)隊列 */
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_queue_t concurrentQueue2 = dispatch_queue_create("concurrentQueue2", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    /* 2. 把任務(wù)放到隊列中 */
    dispatch_sync(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"concurrentQueue task1 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(concurrentQueue2, ^{
        NSLog(@"concurrentQueue2 task1 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"concurrentQueue task2 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(concurrentQueue2, ^{
        NSLog(@"concurrentQueue2 task2 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"concurrentQueue task3 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

執(zhí)行結(jié)果：
2019-09-02 16:10:13.360714+0800 任務(wù)[11194:422301] current thread <NSThread: 0x60000299d3c0>{number = 1, name = main}
2019-09-02 16:10:13.360871+0800 任務(wù)[11194:422301] concurrentQueue task1 exe thread--------<NSThread: 0x60000299d3c0>{number = 1, name = main}
2019-09-02 16:10:13.361007+0800 任務(wù)[11194:422301] concurrentQueue2 task1 exe thread--------<NSThread: 0x60000299d3c0>{number = 1, name = main}
2019-09-02 16:10:13.361111+0800 任務(wù)[11194:422301] concurrentQueue task2 exe thread--------<NSThread: 0x60000299d3c0>{number = 1, name = main}
2019-09-02 16:10:13.361213+0800 任務(wù)[11194:422301] concurrentQueue2 task2 exe thread--------<NSThread: 0x60000299d3c0>{number = 1, name = main}
2019-09-02 16:10:13.361308+0800 任務(wù)[11194:422301] concurrentQueue task3 exe thread--------<NSThread: 0x60000299d3c0>{number = 1, name = main}

從同步執(zhí)行 + 并發(fā)隊列中可看到：

所有任務(wù)都是在當(dāng)前線程（主線程）中按照順序依次執(zhí)行的敲茄，沒有開啟新的線程（同步執(zhí)行不具備開啟新線程的能力）。
所有任務(wù)都是依次打印的（同步任務(wù) 需要等待隊列的任務(wù)執(zhí)行結(jié)束）山析。
任務(wù)按順序執(zhí)行的堰燎。按順序執(zhí)行的原因：雖然 并發(fā)隊列 可以開啟多個線程，并且同時執(zhí)行多個任務(wù)笋轨。但是因為本身不能創(chuàng)建新線程秆剪，只有當(dāng)前線程這一個線程（同步任務(wù) 不具備開啟新線程的能力），所以也就不存在并發(fā)爵政。而且當(dāng)前線程只有等待當(dāng)前隊列中正在執(zhí)行的任務(wù)執(zhí)行完畢之后仅讽，才能繼續(xù)接著執(zhí)行下面的操作（同步任務(wù) 需要等待隊列的任務(wù)執(zhí)行結(jié)束）。所以任務(wù)只能一個接一個按順序執(zhí)行钾挟，不能同時被執(zhí)行洁灵。

（4）任務(wù)處理異步+并發(fā)隊列的線程選擇

void asyncConcurrent() {
    NSLog(@"current thread %@",[NSThread currentThread]);
    /* 1. 創(chuàng)建一條并發(fā)隊列 */
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_queue_t concurrentQueue2 = dispatch_queue_create("concurrentQueue2", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    /* 2. 把任務(wù)放到隊列中 */
    dispatch_async(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"concurrentQueue task1 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(concurrentQueue2, ^{
        NSLog(@"concurrentQueue2 task1 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"concurrentQueue task2 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(concurrentQueue2, ^{
        NSLog(@"concurrentQueue2 task2 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"concurrentQueue task3 exe thread--------%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

執(zhí)行結(jié)果：
2019-09-02 16:34:33.406510+0800 任務(wù)[11384:446153] current thread <NSThread: 0x600003991400>{number = 1, name = main}
2019-09-02 16:34:33.406761+0800 任務(wù)[11384:446280] concurrentQueue2 task1 exe thread--------<NSThread: 0x6000039cbc40>{number = 4, name = (null)}
2019-09-02 16:34:33.406763+0800 任務(wù)[11384:446276] concurrentQueue task1 exe thread--------<NSThread: 0x6000039f4740>{number = 3, name = (null)}
2019-09-02 16:34:33.406794+0800 任務(wù)[11384:446277] concurrentQueue task2 exe thread--------<NSThread: 0x6000039cbcc0>{number = 5, name = (null)}
2019-09-02 16:34:33.406891+0800 任務(wù)[11384:446279] concurrentQueue task3 exe thread--------<NSThread: 0x6000039cbd40>{number = 7, name = (null)}
2019-09-02 16:34:33.406803+0800 任務(wù)[11384:446278] concurrentQueue2 task2 exe thread--------<NSThread: 0x6000039f4780>{number = 6, name = (null)}

并發(fā)隊列concurrentQueue分別執(zhí)行在了三條線程上。并發(fā)隊列concurrentQueue2分別執(zhí)行在兩條線程上掺出。并發(fā)隊列創(chuàng)建的線程之間是可以共享使用的徽千，看如下執(zhí)行結(jié)果：

執(zhí)行結(jié)果：
2019-09-02 16:38:04.019812+0800 任務(wù)[11421:451122] current thread <NSThread: 0x600000042940>{number = 1, name = main}
2019-09-02 16:38:04.020140+0800 任務(wù)[11421:451244] concurrentQueue task2 exe thread--------<NSThread: 0x600000026680>{number = 6, name = (null)}
2019-09-02 16:38:04.020163+0800 任務(wù)[11421:451242] concurrentQueue2 task2 exe thread--------<NSThread: 0x600000026600>{number = 5, name = (null)}
2019-09-02 16:38:04.020171+0800 任務(wù)[11421:451241] concurrentQueue2 task1 exe thread--------<NSThread: 0x60000001d940>{number = 4, name = (null)}
2019-09-02 16:38:04.020201+0800 任務(wù)[11421:451243] concurrentQueue task1 exe thread--------<NSThread: 0x6000000265c0>{number = 3, name = (null)}
2019-09-02 16:38:04.020467+0800 任務(wù)[11421:451241] concurrentQueue task3 exe thread--------<NSThread: 0x60000001d940>{number = 4, name = (null)}

這里線程4被復(fù)用了。這是因為線程4任務(wù)已經(jīng)執(zhí)行完畢concurrentQueue2 task1的任務(wù)空閑下來了汤锨。隊列會先利用空閑下來的線程而不是去創(chuàng)建双抽。當(dāng)然系統(tǒng)創(chuàng)建線程也是有限制的，那么系統(tǒng)做多會創(chuàng)建多少條線程呢闲礼？

void asyncMoreConcurrent() {
    NSLog(@"current thread %@",[NSThread currentThread]);
    /* 1. 創(chuàng)建一條并發(fā)隊列 */
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    for (int i =0; i<1000; i++) {
        dispatch_async(concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"%d concurrentQueue task1 exe thread--------%@",i,[NSThread currentThread]);
            sleep(100);
        });
    }
}

執(zhí)行結(jié)果：

2019-09-02 16:47:50.451507+0800 任務(wù)[11511:464499] 58 concurrentQueue task1 exe thread--------<NSThread: 0x600003c72c00>{number = 61, name = (null)}
2019-09-02 16:47:50.451939+0800 任務(wù)[11511:464501] 60 concurrentQueue task1 exe thread--------<NSThread: 0x600003c94200>{number = 63, name = (null)}
2019-09-02 16:47:50.451583+0800 任務(wù)[11511:464500] 59 concurrentQueue task1 exe thread--------<NSThread: 0x600003c72c80>{number = 62, name = (null)}
2019-09-02 16:47:50.451940+0800 任務(wù)[11511:464502] 61 concurrentQueue task1 exe thread--------<NSThread: 0x600003c94280>{number = 64, name = (null)}
2019-09-02 16:47:50.452695+0800 任務(wù)[11511:464503] 62 concurrentQueue task1 exe thread--------<NSThread: 0x600003c94340>{number = 66, name = (null)}
2019-09-02 16:47:50.452649+0800 任務(wù)[11511:464504] 63 concurrentQueue task1 exe thread--------<NSThread: 0x600003c94380>{number = 65, name = (null)}

在 異步執(zhí)行 + 并發(fā)隊列 中可以看出：

除了當(dāng)前線程（主線程）牍汹，系統(tǒng)又開啟了 3 個線程琅翻，并且任務(wù)是交替/同時執(zhí)行的。（異步執(zhí)行 具備開啟新線程的能力柑贞。且 并發(fā)隊列 可開啟多個線程，同時執(zhí)行多個任務(wù)）聂抢。
所有任務(wù)是在打印的 syncConcurrent---begin 和 syncConcurrent---end 之后才執(zhí)行的钧嘶。說明當(dāng)前線程沒有等待，而是直接開啟了新線程琳疏，在新線程中執(zhí)行任務(wù)（異步執(zhí)行 不做等待有决，可以繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)）。

執(zhí)行方式匯總

匯總圖

最后還有一個系統(tǒng)以及為我們創(chuàng)建好的并發(fā)隊列空盼，全局并發(fā)隊列书幕，首先, 它是一個并發(fā)隊列, 他是系統(tǒng)為我們創(chuàng)建好的一個全局的并發(fā)隊列, 所以, 有時候, 我們不需要自己創(chuàng)建一個并發(fā)隊列, 直接用系統(tǒng)為我們提供的全局隊列就可以了,所以全局隊列和同步執(zhí)行以及異步執(zhí)行的組合同并發(fā)隊列是一樣的。

本文參考于 http://www.reibang.com/p/8a6141c893d9, 如有侵權(quán)揽趾，請原著與我溝通台汇，可以立即取消發(fā)布。

最后編輯于：2019.11.02 10:36:42

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