前言
iOS多線程有四種：pthread（最古老的），NSThread，NSOperation，GCD
一、進程和線程
1.什么是進程
進程是指在系統(tǒng)中正在運行的一個應(yīng)用程序
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)
比如同時打開QQ、Xcode，系統(tǒng)就會分別啟動2個進程
通過“活動監(jiān)視器”可以查看Mac系統(tǒng)中所開啟的進程
2.什么是線程
1個進程要想執(zhí)行任務(wù)，必須得有線程（每1個進程至少要有1條線程）
線程是進程的基本執(zhí)行單元，一個進程（程序）的所有任務(wù)都在線程中執(zhí)行
比如使用酷狗播放音樂、使用迅雷下載電影，都需要在線程中執(zhí)行
3.線程的串行
1個線程中任務(wù)的執(zhí)行是串行的
如果要在1個線程中執(zhí)行多個任務(wù)，那么只能一個一個地按順序執(zhí)行這些任務(wù)
也就是說，在同一時間內(nèi)，1個線程只能執(zhí)行1個任務(wù)
比如在1個線程中下載3個文件（分別是文件A、文件B、文件C）
二、多線程
1.什么是多線程
1個進程中可以開啟多條線程，每條線程可以并行（同時）執(zhí)行不同的任務(wù)
進程?->車間，線程->車間工人
多線程技術(shù)可以提高程序的執(zhí)行效率
比如同時開啟3條線程分別下載3個文件（分別是文件A、文件B、文件C）
2.多線程的原理
同一時間，CPU只能處理1條線程，只有1條線程在工作（執(zhí)行）
多線程并發(fā)（同時）執(zhí)行，其實是CPU快速地在多條線程之間調(diào)度（切換）
如果CPU調(diào)度線程的時間足夠快，就造成了多線程并發(fā)執(zhí)行的假象
思考：如果線程非常非常多，會發(fā)生什么情況？
CPU會在N多線程之間調(diào)度，CPU會累死，消耗大量的CPU資源
每條線程被調(diào)度執(zhí)行的頻次會降低（線程的執(zhí)行效率降低）
3.多線程的優(yōu)缺點
多線程的優(yōu)點
能適當提高程序的執(zhí)行效率
能適當提高資源利用率（CPU、內(nèi)存利用率）
多線程的缺點
開啟線程需要占用一定的內(nèi)存空間（默認情況下，主線程占用1M，子線程占用512KB），如果開啟大量的線程，會占用大量的內(nèi)存空間，降低程序的性能
線程越多，CPU在調(diào)度線程上的開銷就越大
程序設(shè)計更加復(fù)雜：比如線程之間的通信、多線程的數(shù)據(jù)共享
4.多線程在iOS開發(fā)中的應(yīng)用
主線程:一個iOS程序運行后，默認會開啟1條線程，稱為“主線程”或“UI線程”
主線程的主要作用
顯示\刷新UI界面
處理UI事件（比如點擊事件、滾動事件、拖拽事件等）
主線程的使用注意:別將比較耗時的操作放到主線程中。
耗時操作會卡住主線程，嚴重影響UI的流暢度，給用戶一種“卡”的壞體驗
5.代碼示例
執(zhí)行效果：
說明：當點擊執(zhí)行的時候，textView點擊無響應(yīng)。
執(zhí)行分析：等待主線程串行執(zhí)行。
開啟子線程。
NSThread線程的創(chuàng)建和使用：
一、創(chuàng)建和啟動線程簡單說明
一個NSThread對象就代表一條線程
創(chuàng)建、啟動線程
(1) NSThread?*thread = [[NSThread?alloc]?initWithTarget:self?selector:@selector(run)?object:nil];
[thread?start];
//?線程一啟動，就會在線程thread中執(zhí)行self的run方法
主線程相關(guān)用法
+ (NSThread?*)mainThread;?//?獲得主線程
- (BOOL)isMainThread;?//?是否為主線程
+ (BOOL)isMainThread;?//?是否為主線程
其他用法
獲得當前線程
NSThread?*current = [NSThread?currentThread];
線程的調(diào)度優(yōu)先級：調(diào)度優(yōu)先級的取值范圍是0.0 ~ 1.0，默認0.5，值越大，優(yōu)先級越高
+ (double)threadPriority;
+ (BOOL)setThreadPriority:(double)p;
設(shè)置線程的名字
- (void)setName:(NSString?*)n;
- (NSString?*)name;
其他創(chuàng)建線程的方式
(2)創(chuàng)建線程后自動啟動線程[NSThread?detachNewThreadSelector:@selector(run)?toTarget:self?withObject:nil];
(3)隱式創(chuàng)建并啟動線程[self?performSelectorInBackground:@selector(run)?withObject:nil];
上述2種創(chuàng)建線程方式的優(yōu)缺點
優(yōu)點：簡單快捷
缺點：無法對線程進行更詳細的設(shè)置
二、代碼示例
使用NSThread創(chuàng)建線程
調(diào)用線程1，打印結(jié)果為：
調(diào)用線程2
調(diào)用線程3
線程安全：
一、多線程的安全隱患
資源共享
1塊資源可能會被多個線程共享，也就是多個線程可能會訪問同一塊資源
比如多個線程訪問同一個對象、同一個變量、同一個文件
當多個線程訪問同一塊資源時，很容易引發(fā)數(shù)據(jù)錯亂和數(shù)據(jù)安全問題
示例一：
示例二：
二、安全隱患分析
三、如何解決
互斥鎖使用格式
@synchronized(鎖對象)?{?//需要鎖定的代碼}
注意：鎖定1份代碼只用1把鎖，用多把鎖是無效的
代碼示例：
執(zhí)行效果圖
互斥鎖的優(yōu)缺點
優(yōu)點：能有效防止因多線程搶奪資源造成的數(shù)據(jù)安全問題
缺點：需要消耗大量的CPU資源
互斥鎖的使用前提：多條線程搶奪同一塊資源
相關(guān)專業(yè)術(shù)語：線程同步,多條線程按順序地執(zhí)行任務(wù)
互斥鎖，就是使用了線程同步技術(shù)
四：原子和非原子屬性
OC在定義屬性時有nonatomic和atomic兩種選擇
atomic：原子屬性，為setter方法加鎖（默認就是atomic）
nonatomic：非原子屬性，不會為setter方法加鎖
atomic加鎖原理
原子和非原子屬性的選擇
nonatomic和atomic對比
atomic：線程安全，需要消耗大量的資源
nonatomic：非線程安全，適合內(nèi)存小的移動設(shè)備
iOS開發(fā)的建議
所有屬性都聲明為nonatomic
盡量避免多線程搶奪同一塊資源
盡量將加鎖、資源搶奪的業(yè)務(wù)邏輯交給服務(wù)器端處理，減小移動客戶端的壓力
線程間的通信
一、簡單說明
線程間通信：在1個進程中，線程往往不是孤立存在的，多個線程之間需要經(jīng)常進行通信
線程間通信的體現(xiàn)
1個線程傳遞數(shù)據(jù)給另1個線程
在1個線程中執(zhí)行完特定任務(wù)后，轉(zhuǎn)到另1個線程繼續(xù)執(zhí)行任務(wù)
線程間通信常用方法
-?(void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector?withObject:(id)arg?waitUntilDone:(BOOL)wait;
-?(void)performSelector:(SEL)aSelector?onThread:(NSThread?*)thr?withObject:(id)arg?waitUntilDone:(BOOL)wait;
線程間通信示例?–?圖片下載
NSOperation的使用
一、NSOperation簡介
1.簡單說明
NSOperation的作?：配合使用NSOperation和NSOperationQueue也能實現(xiàn)多線程編程
NSOperation和NSOperationQueue實現(xiàn)多線程的具體步驟：
（1）先將需要執(zhí)行的操作封裝到一個NSOperation對象中
（2）然后將NSOperation對象添加到NSOperationQueue中
（3）系統(tǒng)會?動將NSOperationQueue中的NSOperation取出來
（4）將取出的NSOperation封裝的操作放到?條新線程中執(zhí)?
2.NSOperation的子類
NSOperation是個抽象類,并不具備封裝操作的能力,必須使?它的子類
使用NSOperation?類的方式有3種：
（1）NSInvocationOperation
（2）NSBlockOperation
（3）自定義子類繼承NSOperation,實現(xiàn)內(nèi)部相應(yīng)的?法
二、 具體說明
1.NSInvocationOperation子類
創(chuàng)建對象和執(zhí)行操作：
說明：一旦執(zhí)?操作,就會調(diào)用target的test方法
代碼示例：
打印查看：
注意：操作對象默認在主線程中執(zhí)行，只有添加到隊列中才會開啟新的線程。即默認情況下，如果操作沒有放到隊列中queue中，都是同步執(zhí)行。只有將NSOperation放到一個NSOperationQueue中,才會異步執(zhí)行操作
2.NSBlockOperation子類
創(chuàng)建對象和添加操作：
代碼示例：
代碼1：
打印查看：
代碼2：
注意:只要NSBlockOperation封裝的操作數(shù) > 1,就會異步執(zhí)行操作
3.NSOperationQueue
NSOperationQueue的作?：NSOperation可以調(diào)?start?法來執(zhí)?任務(wù),但默認是同步執(zhí)行的
如果將NSOperation添加到NSOperationQueue(操作隊列)中,系統(tǒng)會自動異步執(zhí)行NSOperation中的操作
添加操作到NSOperationQueue中，自動執(zhí)行操作，自動開啟線程
- (void)addOperation:(NSOperation *)op;
- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
代碼示例：
打印效果：
注意：系統(tǒng)自動將NSOperationqueue中的NSOperation對象取出，將其封裝的操作放到一條新的線程中執(zhí)行。上面的代碼示例中，一共有四個任務(wù)，operation1和operation2分別有一個任務(wù)，operation3有兩個任務(wù)。一共四個任務(wù)，開啟了四條線程。通過任務(wù)執(zhí)行的時間全部都是273可以看出，這些任務(wù)是并行執(zhí)行的。
提示：隊列的取出是有順序的，與打印結(jié)果并不矛盾。這就好比，選手A,BC雖然起跑的順序是先A,后B，然后C，但是到達終點的順序卻不一定是A,B在前，C在后。
下面使用for循環(huán)打印，可以更明顯的看出任務(wù)是并發(fā)執(zhí)行的。
代碼示例：
NSOperation的基本操作
一、并發(fā)數(shù)
（1）并發(fā)數(shù):同時執(zhí)?行的任務(wù)數(shù).比如,同時開3個線程執(zhí)行3個任務(wù),并發(fā)數(shù)就是3
（2）最大并發(fā)數(shù)：同一時間最多只能執(zhí)行的任務(wù)的個數(shù)。
（3）最?大并發(fā)數(shù)的相關(guān)?方法
- (NSInteger)maxConcurrentOperationCount;
- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;
說明：如果沒有設(shè)置最大并發(fā)數(shù)，那么并發(fā)的個數(shù)是由系統(tǒng)內(nèi)存和CPU決定的，可能內(nèi)存多久開多一點，內(nèi)存少就開少一點。
注意：num的值并不代表線程的個數(shù)，僅僅代表線程的ID。
提示：最大并發(fā)數(shù)不要亂寫（5以內(nèi)），不要開太多，一般以2~3為宜，因為雖然任務(wù)是在子線程進行處理的，但是cpu處理這些過多的子線程可能會影響UI，讓UI變卡。
二、隊列的取消，暫停和恢復(fù)
（1）取消隊列的所有操作
- (void)cancelAllOperations;
提?:也可以調(diào)用NSOperation的- (void)cancel?法取消單個操作
（2）暫停和恢復(fù)隊列
- (void)setSuspended:(BOOL)b; // YES代表暫停隊列,NO代表恢復(fù)隊列
- (BOOL)isSuspended; //當前狀態(tài)
（3）暫停和恢復(fù)的適用場合：在tableview界面，開線程下載遠程的網(wǎng)絡(luò)界面，對UI會有影響，使用戶體驗變差。那么這種情況，就可以設(shè)置在用戶操作UI（如滾動屏幕）的時候，暫停隊列（不是取消隊列），停止?jié)L動的時候，恢復(fù)隊列。
三、操作優(yōu)先級
（1）設(shè)置NSOperation在queue中的優(yōu)先級,可以改變操作的執(zhí)?優(yōu)先級
- (NSOperationQueuePriority)queuePriority;
- (void)setQueuePriority:(NSOperationQueuePriority)p;
（2）優(yōu)先級的取值
NSOperationQueuePriorityVeryLow = -8L,
NSOperationQueuePriorityLow = -4L,
NSOperationQueuePriorityNormal = 0,
NSOperationQueuePriorityHigh = 4,
NSOperationQueuePriorityVeryHigh = 8
說明：優(yōu)先級高的任務(wù)，調(diào)用的幾率會更大。
四、操作依賴
（1）NSOperation之間可以設(shè)置依賴來保證執(zhí)行順序，?如一定要讓操作A執(zhí)行完后,才能執(zhí)行操作B,可以像下面這么寫
[operationB addDependency:operationA]; // 操作B依賴于操作
（2）可以在不同queue的NSOperation之間創(chuàng)建依賴關(guān)系
注意：不能循環(huán)依賴（不能A依賴于B，B又依賴于A）。
（3）代碼示例
打印查看：
A做完再做B，B做完才做C。
注意：一定要在添加之前，進行設(shè)置。
提示：任務(wù)添加的順序并不能夠決定執(zhí)行順序，執(zhí)行的順序取決于依賴。使用Operation的目的就是為了讓開發(fā)人員不再關(guān)心線程。
5.操作的監(jiān)聽
可以監(jiān)聽一個操作的執(zhí)行完畢
- (void (^)(void))completionBlock;
- (void)setCompletionBlock:(void (^)(void))block;
代碼示例
第一種方式：可以直接跟在任務(wù)后面編寫需要完成的操作，如這里在下載圖片后，緊跟著下載第二張圖片。但是這種寫法有的時候把兩個不相關(guān)的操作寫到了一個代碼塊中，代碼的可閱讀性不強。
第二種方式：
打印查看：
說明：在上一個任務(wù)執(zhí)行完后，會執(zhí)行operation.completionBlock=^{}代碼段，且是在當前線程執(zhí)行（2）。
參考博客：http://www.cnblogs.com/wendingding/tag/%E5%A4%9A%E7%BA%BF%E7%A8%8B%E7%AF%87/
