多線(xiàn)程相關(guān)概念

進(jìn)程與線(xiàn)程

進(jìn)程概念： 進(jìn)程是程序在計(jì)算機(jī)上的一次執(zhí)行活動(dòng)脊阴，打開(kāi)一個(gè)app披摄，就開(kāi)啟了一個(gè)進(jìn)程帅韧，可包含多個(gè)線(xiàn)程榨为。
線(xiàn)程概念： 獨(dú)立執(zhí)行的代碼段惨好，一個(gè)線(xiàn)程同時(shí)間只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)，反之多線(xiàn)程并發(fā)就可以在同一時(shí)間執(zhí)行多個(gè)任務(wù)随闺。
iOS程序中日川，主線(xiàn)程（又叫作UI線(xiàn)程）主要任務(wù)是處理UI事件，顯示和刷新UI矩乐，（只有主線(xiàn)程有直接修改UI的能力）耗時(shí)的操作放在子線(xiàn)程（又叫作后臺(tái)線(xiàn)程龄句、異步線(xiàn)程）回论。在iOS中開(kāi)子線(xiàn)程去處理耗時(shí)的操作，可以有效提高程序的執(zhí)行效率分歇，提高資源利用率傀蓉。但是開(kāi)啟線(xiàn)程會(huì)占用一定的內(nèi)存，（主線(xiàn)程的堆棧大小是1M职抡，第二個(gè)線(xiàn)程開(kāi)始都是512KB葬燎，并且該值不能通過(guò)編譯器開(kāi)關(guān)或線(xiàn)程API函數(shù)來(lái)更改）降低程序的性能。所以一般不要同時(shí)開(kāi)很多線(xiàn)程缚甩。

線(xiàn)程相關(guān)

同步線(xiàn)程：同步線(xiàn)程會(huì)阻塞當(dāng)前線(xiàn)程去執(zhí)行線(xiàn)程內(nèi)的任務(wù)谱净，執(zhí)行完之后才會(huì)反回當(dāng)前線(xiàn)程。
異步線(xiàn)程：異步線(xiàn)程不會(huì)阻塞當(dāng)前線(xiàn)程擅威，會(huì)開(kāi)啟其他線(xiàn)程去執(zhí)行線(xiàn)程內(nèi)的任務(wù)壕探。
串行隊(duì)列：線(xiàn)程任務(wù)按先后順序逐個(gè)執(zhí)行（需要等待隊(duì)列里面前面的任務(wù)執(zhí)行完之后再執(zhí)行新的任務(wù)）。
并發(fā)隊(duì)列：多個(gè)任務(wù)按添加順序一起開(kāi)始執(zhí)行（不用等待前面的任務(wù)執(zhí)行完再執(zhí)行新的任務(wù)）郊丛，但是添加間隔往往忽略不計(jì)李请，所以看著像是一起執(zhí)行的。
并發(fā)VS并行：并行是基于多核設(shè)備的厉熟，并行一定是并發(fā)捻艳，并發(fā)不一定是并行。

多線(xiàn)程中會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題

Critical Section（臨界代碼段）
指的是不能同時(shí)被兩個(gè)線(xiàn)程訪(fǎng)問(wèn)的代碼段庆猫，比如一個(gè)變量认轨，被并發(fā)進(jìn)程訪(fǎng)問(wèn)后可能會(huì)改變變量值，造成數(shù)據(jù)污染（數(shù)據(jù)共享問(wèn)題）月培。
Race Condition (競(jìng)態(tài)條件)
當(dāng)多個(gè)線(xiàn)程同時(shí)訪(fǎng)問(wèn)共享的數(shù)據(jù)時(shí)嘁字，會(huì)發(fā)生爭(zhēng)用情形，第一個(gè)線(xiàn)程讀取改變了一個(gè)變量的值杉畜，第二個(gè)線(xiàn)程也讀取改變了這個(gè)變量的值纪蜒，兩個(gè)線(xiàn)程同時(shí)操作了該變量，此時(shí)他們會(huì)發(fā)生競(jìng)爭(zhēng)來(lái)看哪個(gè)線(xiàn)程會(huì)最后寫(xiě)入這個(gè)變量此叠，最后被寫(xiě)入的值將會(huì)被保留下來(lái)纯续。
Deadlock (死鎖)
兩個(gè)（多個(gè)）線(xiàn)程都要等待對(duì)方完成某個(gè)操作才能進(jìn)行下一步，這時(shí)就會(huì)發(fā)生死鎖灭袁。
Thread Safe（線(xiàn)程安全）
一段線(xiàn)程安全的代碼（對(duì)象）猬错，可以同時(shí)被多個(gè)線(xiàn)程或并發(fā)的任務(wù)調(diào)度，不會(huì)產(chǎn)生問(wèn)題茸歧，非線(xiàn)程安全的只能按次序被訪(fǎng)問(wèn)倦炒。
所有Mutable對(duì)象都是非線(xiàn)程安全的，所有Immutable對(duì)象都是線(xiàn)程安全的软瞎，使用Mutable對(duì)象逢唤，一定要用同步鎖來(lái)同步訪(fǎng)問(wèn)（@synchronized）拉讯。
互斥鎖：能夠防止多線(xiàn)程搶奪造成的數(shù)據(jù)安全問(wèn)題，但是需要消耗大量的資源
原子屬性（atomic）加鎖
atomic: 原子屬性鳖藕，為setter方法加鎖魔慷，將屬性以atomic的形式來(lái)聲明，該屬性變量就能支持互斥鎖了著恩。
nonatomic: 非原子屬性盖彭，不會(huì)為setter方法加鎖，聲明為該屬性的變量页滚，客戶(hù)端應(yīng)盡量避免多線(xiàn)程爭(zhēng)奪同一資源。
Context Switch （上下文切換）
當(dāng)一個(gè)進(jìn)程中有多個(gè)線(xiàn)程來(lái)回切換時(shí)铺呵，context switch用來(lái)記錄執(zhí)行狀態(tài)裹驰，這樣的進(jìn)程和一般的多線(xiàn)程進(jìn)程沒(méi)有太大差別，但會(huì)產(chǎn)生一些額外的開(kāi)銷(xiāo)片挂。

多線(xiàn)程編程技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)比較

NSThread (抽象層次：低)
優(yōu)點(diǎn)：輕量級(jí)幻林，簡(jiǎn)單易用，可以直接操作線(xiàn)程對(duì)象
缺點(diǎn): 需要自己管理線(xiàn)程的生命周期音念，線(xiàn)程同步沪饺。線(xiàn)程同步對(duì)數(shù)據(jù)的加鎖會(huì)有一定的系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)。
Cocoa NSOperation (抽象層次：中)
優(yōu)點(diǎn)：不需要關(guān)心線(xiàn)程管理闷愤，數(shù)據(jù)同步的事情整葡，可以把精力放在學(xué)要執(zhí)行的操作上〖テ辏基于GCD遭居，是對(duì)GCD 的封裝，比GCD更加面向?qū)ο?br> 缺點(diǎn): NSOperation是個(gè)抽象類(lèi)旬渠，使用它必須使用它的子類(lèi)俱萍，可以實(shí)現(xiàn)它或者使用它定義好的兩個(gè)子類(lèi)NSInvocationOperation、NSBlockOperation.
GCD 全稱(chēng)Grand Center Dispatch (抽象層次：高)

優(yōu)點(diǎn)：是 Apple 開(kāi)發(fā)的一個(gè)多核編程的解決方法告丢，簡(jiǎn)單易用枪蘑，效率高，速度快岖免，基于C語(yǔ)言岳颇，更底層更高效，并且不是Cocoa框架的一部分颅湘，自動(dòng)管理線(xiàn)程生命周期（創(chuàng)建線(xiàn)程赦役、調(diào)度任務(wù)、銷(xiāo)毀線(xiàn)程）栅炒。
缺點(diǎn): 使用GCD的場(chǎng)景如果很復(fù)雜掂摔，就有非常大的可能遇到死鎖問(wèn)題术羔。

GCD抽象層次最高，使用也簡(jiǎn)單乙漓，因此级历，蘋(píng)果也推薦使用GCD

GCD中的隊(duì)列類(lèi)型

GCD編程的核心就是dispatch隊(duì)列，dispatch block的執(zhí)行最終都會(huì)放進(jìn)某個(gè)隊(duì)列中去進(jìn)行叭披。

The main queue（主線(xiàn)程串行隊(duì)列): 與主線(xiàn)程功能相同寥殖，提交至Main queue的任務(wù)會(huì)在主線(xiàn)程中執(zhí)行，
Main queue 可以通過(guò)dispatch_get_main_queue()來(lái)獲取涩蜘。
Global queue（全局并發(fā)隊(duì)列): 全局并發(fā)隊(duì)列由整個(gè)進(jìn)程共享嚼贡，有高、中（默認(rèn)）同诫、低粤策、后臺(tái)四個(gè)優(yōu)先級(jí)別。
Global queue 可以通過(guò)調(diào)用dispatch_get_global_queue函數(shù)來(lái)獲任蠼选（可以設(shè)置優(yōu)先級(jí)）
Custom queue (自定義隊(duì)列): 可以為串行叮盘，也可以為并發(fā)。
Custom queue 可以通過(guò)dispatch_queue_create()來(lái)獲扰场柔吼；
Group queue (隊(duì)列組)：將多線(xiàn)程進(jìn)行分組，最大的好處是可獲知所有線(xiàn)程的完成情況丙唧。
Group queue 可以通過(guò)調(diào)用dispatch_group_create()來(lái)獲取愈魏，通過(guò)dispatch_group_notify,可以直接監(jiān)聽(tīng)組里所有線(xiàn)程完成情況。

重點(diǎn)來(lái)了哈

GCD在項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用

GCD在項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用

GCD在項(xiàng)目中的實(shí)際應(yīng)用（一定要說(shuō)夠三遍Ｏ爰省ｒ蚪洹！）

以下請(qǐng)求以afn為例

場(chǎng)景一

個(gè)頁(yè)面多個(gè)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求沼琉，并且多個(gè)請(qǐng)求同時(shí)執(zhí)行北苟，都執(zhí)行完成以后進(jìn)行數(shù)據(jù)操作
實(shí)現(xiàn)方式1：dipatch_group

AFHTTPSessionManager *MANAGER = [AFHTTPSessionManager manager];
    dispatch_group_enter(self.group);
    [MANAGER POST:@"" parameters:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nonnull responseObject) {
        dispatch_group_leave(self.group);
    } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
        dispatch_group_leave(self.group);
    }];

    dispatch_group_enter(self.group);
    [MANAGER POST:@"" parameters:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nonnull responseObject) {
        dispatch_group_leave(self.group);
    } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
        dispatch_group_leave(self.group);
    }];
    dispatch_group_notify(self.group, self.chquue, ^{
        NSLog(@"11111");
    });

其他類(lèi)似代碼實(shí)現(xiàn)相同效果

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t conQueue = dispatch_queue_create("fsfsdfsf2", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_queue_t seQueue = dispatch_queue_create("asdsadasdasda", NULL);
    dispatch_queue_t seQueue1 = dispatch_queue_create("asdsadasasdadassda", NULL);
//
//
    
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_async(conQueue, ^{
        sleep(6);
        NSLog(@"111111");
        dispatch_group_leave(group);
    });
    
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_async(seQueue, ^{
        sleep(2);
        NSLog(@"222222");
        dispatch_group_leave(group);
    });
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_async(seQueue1, ^{
        sleep(4);
        NSLog(@"33333");
        dispatch_group_leave(group);
    });
//
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"444444");
    });
//
    NSLog(@"hhahahaha");

其中的隊(duì)列可以是不同的隊(duì)列，只要group是同一個(gè)打瘪，都會(huì)得到最后執(zhí)行notify代碼的效果友鼻，如果是同一個(gè)串行隊(duì)列，則會(huì)按照1-2-3-4的順序串行執(zhí)行以上4個(gè)任務(wù)

實(shí)現(xiàn)方式2：dispatch_semaphore

dispatch_async(self.chquue, ^{
        dispatch_semaphore_t SEM = dispatch_semaphore_create(0);
        AFHTTPSessionManager *MANAGER = [AFHTTPSessionManager manager];
        
        [MANAGER POST:@"" parameters:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nonnull responseObject) {
            dispatch_semaphore_signal(SEM);
        } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
            dispatch_semaphore_signal(SEM);
        }];
        
        dispatch_semaphore_t SEM2 = dispatch_semaphore_create(0);
        [MANAGER POST:@"" parameters:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nonnull responseObject) {
            dispatch_semaphore_signal(SEM2);
        } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
            dispatch_semaphore_signal(SEM2);
        }];
        dispatch_semaphore_wait(SEM, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        dispatch_semaphore_wait(SEM2, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        
        NSLog(@"hahaha");
    });
    NSLog(@"hello");

此處為什么要套一個(gè)dispatch_ASYNC呢闺骚？這樣做是為了防止阻塞主線(xiàn)程的任務(wù)執(zhí)行彩扔！

場(chǎng)景二

一個(gè)頁(yè)面多個(gè)網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，并且多個(gè)請(qǐng)求串執(zhí)行僻爽，下一個(gè)請(qǐng)求需要等待上一個(gè)的請(qǐng)求結(jié)果才能繼續(xù)請(qǐng)求
實(shí)現(xiàn)方式1：dipatch_group虫碉，如何使用group的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)需求，歡迎大神提出意見(jiàn)
實(shí)現(xiàn)方式2：dispatch_semaphore

dispatch_async(self.chquue, ^{
        dispatch_semaphore_t SEM = dispatch_semaphore_create(0);
        AFHTTPSessionManager *MANAGER = [AFHTTPSessionManager manager];
        
        [MANAGER POST:@"" parameters:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nonnull responseObject) {
            dispatch_semaphore_signal(SEM);
        } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
            dispatch_semaphore_signal(SEM);
        }];
        
       dispatch_semaphore_wait(SEM, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        [MANAGER POST:@"" parameters:nil success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nonnull responseObject) {
            dispatch_semaphore_signal(SEM);
        } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
            dispatch_semaphore_signal(SEM);
        }];
        dispatch_semaphore_wait(SEM, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        
        NSLog(@"hahaha");
    });
    NSLog(@"hello");

這段代碼的關(guān)鍵點(diǎn)是只使用一個(gè)sem來(lái)實(shí)現(xiàn)串行執(zhí)行異步任務(wù)

當(dāng)然如果哪位大神有更好的實(shí)現(xiàn)方式歡迎指點(diǎn)Ｐ匕稹敦捧！

場(chǎng)景三

死鎖

dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.dullgrass.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
  dispatch_sync(serialQueue, ^{
      NSLog(@"會(huì)執(zhí)行的代碼");
      //當(dāng)嵌套的這個(gè)任務(wù)是同步且在串行隊(duì)列中執(zhí)行時(shí)须板，就會(huì)造成死鎖
      dispatch_sync(serialQueue, ^{
          NSLog(@"代碼不執(zhí)行");
      });
  });

關(guān)于dispatc_group

dispatch_enter和dispatch_leave要成對(duì)出現(xiàn)，否則奔潰兢卵。

補(bǔ)充

關(guān)于dispatch_set_target_queue

場(chǎng)景一

使用dispatch_set_target_queue更改Dispatch Queue的執(zhí)行優(yōu)先級(jí)
dispatch_queue_create函數(shù)生成的DisPatch Queue不管是Serial DisPatch Queue還是Concurrent Dispatch Queue,執(zhí)行的優(yōu)先級(jí)都與默認(rèn)優(yōu)先級(jí)的Global Dispatch queue相同,如果需要變更生成的Dispatch Queue的執(zhí)行優(yōu)先級(jí)則需要使用dispatch_set_target_queue函數(shù)

- (void)testTeagerQueue1 {
2     dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.oukavip.www",NULL);
3     dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND,0);
4     
5     dispatch_set_target_queue(serialQueue, globalQueue);
6     // 第一個(gè)參數(shù)為要設(shè)置優(yōu)先級(jí)的queue,第二個(gè)參數(shù)是參照物习瑰，既將第一個(gè)queue的優(yōu)先級(jí)和第二個(gè)queue的優(yōu)先級(jí)設(shè)置一樣。
7 }

場(chǎng)景二

使用dispatch_set_target_queue將多個(gè)串行的queue指定到了同一目標(biāo)秽荤，那么著多個(gè)串行queue在目標(biāo)queue上就是同步執(zhí)行的甜奄，不再是并行執(zhí)行。

- (void)testTargetQueue {
  //1.創(chuàng)建目標(biāo)隊(duì)列
  dispatch_queue_t targetQueue = dispatch_queue_create("test.target.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
  
  //2.創(chuàng)建3個(gè)串行隊(duì)列
  dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("test.1", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
  dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("test.2", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
  dispatch_queue_t queue3 = dispatch_queue_create("test.3", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
  
  //3.將3個(gè)串行隊(duì)列分別添加到目標(biāo)隊(duì)列
  dispatch_set_target_queue(queue1, targetQueue);
  dispatch_set_target_queue(queue2, targetQueue);
  dispatch_set_target_queue(queue3, targetQueue);
  
  
  dispatch_async(queue1, ^{
      NSLog(@"1 in");
      [NSThread sleepForTimeInterval:3.f];
      NSLog(@"1 out");
  });
  
  dispatch_async(queue2, ^{
      NSLog(@"2 in");
      [NSThread sleepForTimeInterval:2.f];
      NSLog(@"2 out");
  });
  dispatch_async(queue3, ^{
      NSLog(@"3 in");
      [NSThread sleepForTimeInterval:1.f];
      NSLog(@"3 out");
  });
}

以上是我在工作中遇到的關(guān)于gcd的一些總結(jié)窃款，歡迎各路大神補(bǔ)充课兄，共同進(jìn)步！晨继！如果您看過(guò)文章覺(jué)得用得上烟阐，請(qǐng)給個(gè)贊謝謝！