线程系列

# 线程

# 什么是多线程?

多线程是指实现多个线程并发执行的技术,进而提升整体处理性能。

同一时间,CPU 只能处理一条线程,多线程并发执行,其实是 CPU 快速的在多条线程之间调度(切换)如果 CPU 调度线程的时间足够快, 就造成了多线程并发执行的假象

主线程的栈区空间大小为1M,非常非常宝贵
子线程的栈区空间大小为512K内存空间

优势

充分发挥多核处理器的优势，将不同线程任务分配给不同的处理器，真正进入“并行计算”状态

弊端新线程会消耗内存控件和cpu时间，线程太多会降低系统运行性能。

# 进程与线程之间的区别

进程：正在运行的程序，负责程序的内存分配，每一个进程都有自己独立的虚拟内存空间。（一个程序运行的动态过程）
线程：线程是进程中一个独立执行的路径（控制单元）一个进程至少包含一条线程，即主线程可以将耗时的执行路径（如网络请求）放在其他线程中执行。

# 进程和线程的比较

线程是 CPU 调用的最小单位
进程是 CPU 分配资源和调度的单位
一个程序可以对应多个进程,一个进程中可有多个线程,但至少要有一条线程, 同一个进程内的线程共享进程资源

# 多线程的并行和并发有什么区别？

并行：充分利用计算机的多核，在多个线程上同步进行并发：所谓并发，就是通过一种算法将 CPU 资源合理地分配给多个任务，当一个任务执行 I/O 操作时，CPU 可以转而执行其它的任务，等到 I/O 操作完成以后，或者新的任务遇到 I/O 操作时，CPU 再回到原来的任务继续执行。

# GCD系列

# GCD执行原理？

GCD有一个底层线程池，这个池中存放的是一个个的线程。之所以称为“池”，很容易理解出这个“池”中的线程是可以重用的，当一段时间后这个线程没有被调用胡话，这个线程就会被销毁。注意：开多少条线程是由底层线程池决定的（线程建议控制再3~5条），池是系统自动来维护，不需要我们程序员来维护（看到这句话是不是很开心？）而我们程序员需要关心的是什么呢？我们只关心的是向队列中添加任务，队列调度即可。

如果队列中存放的是同步任务，则任务出队后，底层线程池中会提供一条线程供这个任务执行，任务执行完毕后这条线程再回到线程池。这样队列中的任务反复调度，因为是同步的，所以当我们用currentThread打印的时候，就是同一条线程。

如果队列中存放的是异步的任务，（注意异步可以开线程），当任务出队后，底层线程池会提供一个线程供任务执行，因为是异步执行，队列中的任务不需等待当前任务执行完毕就可以调度下一个任务，这时底层线程池中会再次提供一个线程供第二个任务执行，执行完毕后再回到底层线程池中。

这样就对线程完成一个复用，而不需要每一个任务执行都开启新的线程，也就从而节约的系统的开销，提高了效率。在iOS7.0的时候，使用GCD系统通常只能开5--8条线程，iOS8.0以后，系统可以开启很多条线程，但是实在开发应用中，建议开启线程条数：3--5条最为合理。

# GCD和NSOperation的比较

GCD 的核心是 C 语言写的系统服务，执行和操作简单高效，因此 NSOperation 底层也通过 GCD 实现，换个说法就是 NSOperation 是对 GCD 更高层次的抽象，这是他们之间最本质的区别。因此如果希望自定义任务，建议使用 NSOperation；
依赖关系，NSOperation 可以设置两个 NSOperation 之间的依赖，第二个任务依赖于第一个任务完成执行，GCD 无法设置依赖关系，不过可以通过dispatch_barrier_async来实现这种效果；
KVO(键值对观察)，NSOperation 和容易判断 Operation 当前的状态(是否执行，是否取消)，对此 GCD 无法通过 KVO 进行判断；
优先级，NSOperation 可以设置自身的优先级，但是优先级高的不一定先执行，GCD 只能设置队列的优先级，无法在执行的 block 设置优先级；
继承，NSOperation 是一个抽象类，实际开发中常用的两个类是 NSInvocationOperation 和 NSBlockOperation ，同样我们可以自定义 NSOperation，GCD 执行任务可以自由组装，没有继承那么高的代码复用度；
效率，直接使用 GCD 效率确实会更高效，NSOperation 会多一点开销，但是通过 NSOperation 可以获得依赖，优先级，继承，键值对观察这些优势，相对于多的那么一点开销确实很划算，鱼和熊掌不可得兼，取舍在于开发者自己；

# GCD中的队列

GCD中的队列主要有以下四种

主队列：由系统创建的串行队列

获取方式： dispatch_get_main_queue()
全局队列：由系统创建的并发队列

/全局并发队列的获取方法 dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

//优先级从高到低（对应的服务质量）依次为
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH -- QOS_CLASS_USER_INITIATED
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT -- QOS_CLASS_DEFAULT
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW -- QOS_CLASS_UTILITY
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND -- QOS_CLASS_BACKGROUND
串行队列：自定义的串行队列

获取方式：dispatch_queue_create(@"队列名"，DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
并行队列：自定义的并行队列

获取方式：dispatch_queue_create(@"队列名"，DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)

# 主队列添加同步任务

//主队列同步

// 不会开线程
    NSLog(@"start");
    // 等
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"a");
    });
    NSLog(@"b");

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运行结果:

程序运行奔溃了，这是为啥子呢？主队列是串行的，执行 b必须要等 a执行完成，而a又必须等b执行完成，这样就互相等待了，就是我们常说的死锁。

当前的代码执行流程，默认就是主队列，也是一个串行队列，任务执行的顺序是：

NSlog(@"start") --> dispathc_sync任务块 --> NSlog(@"b") 在执行任务块时，会向主队列添加一个任务NSlog(@"a")，NSlog(@"a")需要等到NSlog(@"b")执行完成后才能执行，而NSlog(@"b")又要等dispathc_sync任务块执行完成才会执行。这样主队列就会进入一个互相等待状态，这样就是死锁

解决办法：将main_queue主队列改成串行队列或者并发都可以