多线程

• 进程

  • 进程是指在系统中正在运行的一个应用程序

• 线程

  • 1个进程要想执行任务，必须得有线程（每1个进程至少要有1条线程）
  • 1个线程中任务的执行是串行的(执行完上一个才能执行下一个)

• 多线程

  • 1个进程中可以开启多条线程，多条线程可以并行（同时）执行不同的任务
  • 线程可以并行, 但是每个线程中的任务还是串行

• 多线程原理

  • 多线程并发（同时）执行，其实是CPU快速地在多条线程之间调度（切换）

• 多线程优缺点

  • 优点
    
    • 能适当提高程序的执行效率
    • 能适当提高资源利用率（CPU、内存利用率）
  • 缺点
    
    • 线程越多，CPU在调度线程上的开销就越大
    • 如果开启大量的线程，会降低程序的性能
    • 程序设计更加复杂：比如线程之间的通信、多线程的数据共享

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• pthread
  
  • 类型:
    C语言中类型的结尾通常 _t/Ref，而且不需要使用 *

/*参数:     1. 线程代号的地址     2. 线程的属性     3. 调用函数的指针        - void *(*)(void *)        - 返回值 (函数指针)(参数)        - void * 和 OC 中的 id 是等价的     4. 传递给该函数的参数返回值:     如果是0，表示正确     如果是非0，表示错误码*/NSString *str = @"lnj";    pthread_t thid;    int res = pthread_create(&thid, NULL, &demo, (__bridge void *)(str));    if (res == 0) {        NSLog(@"OK");    } else {        NSLog(@"error %d", res);    }

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• NSThread

  • 一个NSThread对象就代表一条线程

• 创建线程的几种方式

• alloc/init

    // 1.创建线程    NJThread *thread = [[NJThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(demo:) object:@"lnj"];    // 设置线程名称    [thread setName:@"xmg"];    // 设置线程的优先级    // 优先级仅仅说明被CPU调用的可能性更大    [thread setThreadPriority:1.0];    // 2.启动线程    [thread start];

• detach/performSelector
  
  • 优点：简单快捷
  • 缺点：无法对线程进行更详细的设置

// 1.创建线程[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(demo:) toTarget:self withObject:@"lnj"];// 1.创建线程// 注意: Swift中不能使用, 苹果认为这个方法不安全    [self performSelectorInBackground:@selector(demo:) withObject:@"lnj"];

• 线程状态

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• 多线程的安全隐患
  
  • 被锁定的代码同一时刻只能有一个线程执行

@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码  }

• 互斥锁的优缺点
  优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题
  缺点：需要消耗大量的CPU资源

• 互斥锁注意点

  • 锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的
  • 锁定范围越大, 性能越差

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• 原子和非原子属性

  • atomic：线程安全，需要消耗大量的资源
  • nonatomic：非线程安全，适合内存小的移动设备

• 自旋锁 & 互斥锁

  • 共同点
    都能够保证同一时间，只有一条线程执行锁定范围的代码
  • 不同点
    
    • 互斥锁：如果发现有其他线程正在执行锁定的代码，线程会进入”休眠”状态，等待其他线程执行完毕，打开锁之后，线程会被”唤醒”
    • 自旋锁：如果发现有其他线程正在执行锁定的代码，线程会”一直等待”锁定代码执行完成！
      自旋锁更适合执行非常短的代码！

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• 线程间通信
  
  • 子线程做耗时操作, 主线程更新数据

[self performSelectorInBackground:@selector(download) withObject:nil];    /*     waitUntilDone是否等待被调用方法执行完成，有可能也会等待调用方法的执行完成！     YES: 等待被调用线程执行完毕再执行后面的代码     NO : 不用等待被调用线程执行完毕就可以执行后面的代码     */[self performSelectorOnMainThread:@selector(showImage:) withObject:[UIImage imageWithData:data] waitUntilDone:YES];

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• GCD

• GCD中有2个核心概念

  • 任务：执行什么操作
  • 队列：用来存放任务

• 执行任务

  • 同步方法: dispatch_sync
  • 异步方法: dispatch_async
  • 同步和异步的区别
    
    • 同步：只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
    • 异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

• 队列

  • 并发队列
    
    • 可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多个线程同时执行任务）
    • 并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效
  • 串行队列
    
    • 让任务一个接着一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）

• 注意点

  • 同步和异步主要影响：能不能开启新的线程
    
    • 同步：只是在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
    • 异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
  • 并发和串行主要影响：任务的执行方式
    
    • 并发：允许多个任务并发（同时）执行
    • 串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务

• 各种任务队列搭配

  • 同步 + 串行
    *
  • 同步 + 并发
    *
  • 异步 + 串行
    *
  • 异步 + 并发
    *
  • 异步 + 主队列
    *
  • 同步 + 主队列
    *

• GCD线程间通信

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    // 执行耗时的异步操作...      dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{        // 回到主线程，执行UI刷新操作        });});

• GCD其它用法
• 延时执行

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{    // 2秒后执行这里的代码...});

• 一次性代码
  
  • 使用dispatch_once函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次

static dispatch_once_t onceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{    // 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)});

• 快速迭代

dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index){    // 执行10次代码，index顺序不确定});

• barrier
  
  • 在前面的任务执行结束后它才执行，而且它后面的任务等它执行完成之后才会执行
  • 不能是全局的并发队列
  • 所有的任务都必须在一个队列中

dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

• 队列组

dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    // 执行1个耗时的异步操作});dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    // 执行1个耗时的异步操作});dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{    // 等前面的异步操作都执行完毕后，回到主线程...});