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一.什么是多線程

多年來(lái)，最大的計(jì)算機(jī)性能主要受到計(jì)算機(jī)核心單個(gè)微處理器速度的限制诊霹。然而循诉，隨著各個(gè)處理器的速度開(kāi)始達(dá)到其實(shí)際限制拷淘，芯片制造商轉(zhuǎn)而采用多核設(shè)計(jì)，使計(jì)算機(jī)有機(jī)會(huì)同時(shí)執(zhí)行多項(xiàng)任務(wù)逛裤。在這種情況下為了能最大程度使用處理器減少用戶等待時(shí)間瘩绒，多線程編程是非常有效的方法。

cpu多線程工作時(shí)带族，不管是單核或者多核锁荔，1個(gè)cpu（單核）一次能夠執(zhí)行的命令始終為1（路徑）。下面是cpu處理多線程任務(wù)的情況：

• 單核cpu在多個(gè)線程（路徑）上快速切換時(shí)蝙砌，cpu的寄存器等信息會(huì)保存每個(gè)線程（路徑）的內(nèi)存塊中阳堕，每次切換成功會(huì)從專用內(nèi)存中獲取寄存器等信息跋理，然后根據(jù)信息繼續(xù)執(zhí)行命令，這被稱為“上下文切換”恬总。這種快速切換看上去就像cpu能同時(shí)執(zhí)行多個(gè)線程前普。
• 多核cpu在執(zhí)行命令的時(shí)，就不是“看上去像”了壹堰，多核cpu是真的能同時(shí)執(zhí)行多個(gè)線程拭卿。

二.多線程的實(shí)現(xiàn)

iOS中多線程的實(shí)現(xiàn)方案：

• POSIX線程(pthread)
  一套通用的多線程API，適用于Unix贱纠、Linux峻厚、Windows等系統(tǒng)，跨平臺(tái)谆焊、可移植惠桃，使用難度大，c語(yǔ)言懊渡，線程生命周期由程序員管理刽射。
• NSThread
  oc語(yǔ)言，面向?qū)ο筇曛矗?jiǎn)單易用誓禁，可直接操作線程對(duì)象 ，線程生命周期由程序員管理肾档。
• GCD（Grand Central Dispatch）
  （常用）替代NSTread等線程技術(shù)摹恰，充分利用設(shè)備的多核，線程生命周期自動(dòng)管理怒见，c語(yǔ)言俗慈。
• NSOperation
  （常用）底層是GCD，比GCD多了一些更簡(jiǎn)單實(shí)用的功能遣耍，使用更加面向?qū)ο蠊脍澹€程生命周期自動(dòng)管理。

三.名詞解釋

本文主要講解GCD舵变，NSOperation的一些概念以及使用方式酣溃。

1. 進(jìn)程（process）

• 定義：進(jìn)程就是啟動(dòng)一個(gè)應(yīng)用程序（application）,一個(gè)進(jìn)程一個(gè)或多個(gè)線程，但至少包含一個(gè)main線程纪隙。
• 進(jìn)程之間是獨(dú)立的赊豌，每個(gè)進(jìn)程均運(yùn)行在其專用且受保護(hù)的內(nèi)存空間內(nèi)。
• 一個(gè)進(jìn)程（程序）的所有任務(wù)都在線程中執(zhí)行绵咱。

2. 線程

• 定義： 一個(gè)cpu執(zhí)行的cpu命令列為一條無(wú)分叉路經(jīng)碘饼。
• 線程自己不擁有系統(tǒng)資源，只擁有在運(yùn)行中必不可少的資源，但它可與同屬一個(gè)進(jìn)程的其它線程共享進(jìn)程所擁有的全部資源艾恼。

3. 同步/異步
   是指任務(wù)執(zhí)行的時(shí)機(jī)住涉，即添加后的任務(wù)是立馬執(zhí)行還是稍后執(zhí)行。

4. 串行/并行
   是指任務(wù)執(zhí)行的順序钠绍，即一個(gè)個(gè)執(zhí)行還是多個(gè)執(zhí)行秆吵。
   此時(shí)會(huì)出現(xiàn)四種組合：

• 同步+串行（同步的將任務(wù)添加到串行隊(duì)列中）
  在當(dāng)前線程中執(zhí)行
• 同步+并行（同步的將任務(wù)添加到并行隊(duì)列中）
  在當(dāng)前線程中執(zhí)行
• 異步+串行（異步的將任務(wù)添加到串行隊(duì)列中）
  在其他一個(gè)線程中執(zhí)行，這個(gè)線程可以是自己創(chuàng)建的也可以是獲取的系統(tǒng)的global線程五慈。（其他的意思指不在當(dāng)前的線程）
• 異步+并行（異步的將任務(wù)添加到并行隊(duì)列中）
  在其他多個(gè)線程中執(zhí)行
  總結(jié)：這里注意的是同步+并行纳寂，雖然任務(wù)是在并行隊(duì)列中，但是執(zhí)行的線程還是當(dāng)前線程泻拦，并不是該創(chuàng)建的線程毙芜，并行隊(duì)列只是具備能同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)的能力。

四.GCD實(shí)踐

1.Dispatch Queue ：
開(kāi)發(fā)者要做的只是定義想要執(zhí)行的任務(wù)并追加到適當(dāng)?shù)?code>Dispatch Queue中争拐。

//異步添加任務(wù)
dispatch_async (queue , ^{
      /*
      /*想執(zhí)行的任務(wù)（這里的代碼都叫做任務(wù)）
      */
});

//同步添加任務(wù)
dispatch_sync (queue , ^{
      /*
      /*想執(zhí)行的任務(wù)（這里的代碼都叫做任務(wù)）
      */
});

講這里就不該不提一個(gè)同步死鎖的問(wèn)題：

/*在主線程中執(zhí)行到 dispatch_sync 方法后腋粥，
主線程會(huì)主動(dòng)停下來(lái)等待 dispatch_sync 返回結(jié)果 （block中的任務(wù)執(zhí)行完），而 dispatch_sync 方法要想執(zhí)行block中的任務(wù)必須得讓主線程運(yùn)行起來(lái)才行架曹，可惜的是 dispatch_sync 只有在任務(wù)完成后才會(huì)喚醒等待的主線程隘冲，所以就形成了尷尬的局面：主線程等待 dispatch_sync 返回的信令，而 dispatch_sync 卻等著主線程來(lái)執(zhí)行绑雄。這里只要
*/
 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
 dispatch_sync (queue , ^{
      /*
      /*想執(zhí)行的任務(wù)（這里的代碼都叫做任務(wù)）
      */
});

2.dispatch_queue_create:
可生成任意多個(gè) Dispatch Queue,每個(gè)Dispatch Queue對(duì)應(yīng)一個(gè)線程展辞，如果生成2000個(gè)Serial Dispatch Queue那么就生成2000個(gè)線程。而Concurrent Dispatch Queue不會(huì)生成任意多個(gè)線程万牺，線程數(shù)受內(nèi)核有效的管理罗珍。

//生成Serial Dispatch Queue
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.xxx", NULL);

//生成Concurrent Dispatch Queue
 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.xxx", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

3.Dispatch Group:

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        //要執(zhí)行的任務(wù)1
    });
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        //要執(zhí)行的任務(wù)2
    });
    
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        //等1，2都執(zhí)行完脚粟，才執(zhí)行的任務(wù)3
    });

//dispatch_group_notify 也可以換成dispatch_group_wait 但是不推薦
//dispatch_group_wait會(huì)使當(dāng)前線程暫停等待
    long result = dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    
    if (result == 0) {
        //group任務(wù)全部執(zhí)行完了
    }else{
        //group任務(wù)還沒(méi)有完全執(zhí)行完

    }

4.Dispatch Group:
五. NSOperation實(shí)踐
===

六.線程創(chuàng)建成本

多線程的優(yōu)缺點(diǎn)：

優(yōu)點(diǎn): 能適當(dāng)?shù)奶岣叱绦虻膱?zhí)行效率以及資源利用率（CPU佑惠、內(nèi)存利用率）
缺點(diǎn): 創(chuàng)建線程是有開(kāi)銷的，iOS下主要成本包括：內(nèi)核數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)（大約1kb）、椖た空間（子線程512kb旭咽，主線程1MB）、創(chuàng)建線程大約需要90毫秒的創(chuàng)建時(shí)間,如果開(kāi)啟大量的線程赌厅，會(huì)降低程序的性能（一般最多3到5個(gè)）;線程越多穷绵，CPU在調(diào)度線程上的開(kāi)銷就越大; 程序設(shè)計(jì)更加復(fù)雜(比如線程之間的通信、多線程的數(shù)據(jù)共享)

二.優(yōu)勢(shì)

• 多線程可以提高應(yīng)用程序的感知響應(yīng)能力特愿。
• 多線程可以提高應(yīng)用程序在多核系統(tǒng)上的實(shí)時(shí)性能仲墨。
  http://www.reibang.com/p/014c291e6ee2