概念
进程：一个正在运行的程序叫一个进程，进程拥有独立运行所需的全部资源。
线程：线程是指进程内的一块执行单元,也是执行任务的基本单位。一个程序,或者说,一个进程,都会有一个或多个线程,如果只有一个,我们叫它主线程,主线程负责用户能看见的任务,例如:添加控件,刷新页面,除了主线程以外,都叫子线程,线程之间是独立的,并没有任何联系,子线程一般负责用户之间看不到的任务,例如,加载图片的过程,下载视频等
线程要明确的:只要用户看的见的,或者跟用户看的见的有关的,咱们都是用主线程操作,因为开启子线程操作的时候,是为了更好的用户体验,用户体验直接表现为:看到的或者点击的流畅
线程是耗费资源的,虽然多线程操作,可以提高用户体验,但是,不建议,进行很多线程同时进行操作
一个进程是由一或多个线程组成。进程只负责资源的调度和分配，线程才是程序真正的执行单元，负责代码的执行。
与进程的区别：
(1)地址空间：进程内的一个执行单元；进程至少有一个线程；它们共享进程的地址空间;而进程有自己独立的地址空间。
(2)资源拥有：进程是资源分配和拥有的单位，同一个进程内的线程共享进程的资源。
(3)线程是处理器调度的基本单位，但进程不是。
(4)二者均可并发执行。
线程的主要内容：
单线程：每个正在运行的程序（即进程），至少包含一个线程，这个线程叫主线程。
1.主线程在程序启动时被创建，用于执行 main 函数。
2.只有一个主线程的程序，称作单线程程序。
3.主线程负责执行程序的所有代码（UI 展现以及刷新，网络请求，本地存储等等）。这些代码只能顺序执行，无法并发执行。
多线程
1.拥有多个线程的程序，称作多线程程序
2.iOS 允许用户自己开辟新的线程，相对于主线程来讲，这些线程，称作子线程。
3.可以根据需要开辟若干子线程
4.子线程和主线程都是独立的运行单元，各自的执行互不影响，因此能够并发执行。
3、单、多线程区别
单线程程序：只有一个线程，代码顺序执行，容易出现代码阻塞（页面假死）。
多线程程序：有多个线程，线程间独立运行，能有效的避免代码阻塞，并且提高程序的运行性能。
注意：iOS 中关于 UI 的添加和刷新必须在主线程中操作。
iOS 平台下的多线程
iOS 多线程实现种类
- NSThread
- NSOperationQueue
- pthread
- GCD
NSThread
NSThread 是一个轻量级的多线程，它有以下两种创建方法：
- 初始化一个子线程，但需要手动开启
- (instancetype)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)selector object:(id)argument
- 初始化一个子线程并自动开启
+ (void)detachNewThreadSelector:(SEL)selector toTarget:(id)target withObject:(id)argument
- 开启子线程
start
- 取消当前子线程
cancel
- 开启后台执行任务的方法：
[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"nsobject thread"];
注意：
1、在多线程方法中需要添加自动释放池
2、在应用程序打开的时候，系统会自动为主线程创建一个自动释放池
3、我们手动创建的子程序需要我们手动添加自动释放池
// NSThread 轻量级的线程,可以开启线程和终止线程
// 创建一个线程,其实就是给他一个方法去执行
// 创建一个子线程,专门用来打印
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget: self selector:@selector(actionButtonNslog) object:nil];
// 开启这个线程
[thread start];
// 线程操作的时候
// 在主线程的时候,系统自动给咱们添加了一个自动释放池,那么咱们再开启子线程的时候,也要添加一个自动释放池
// 如果你的线程开的比较多,会造成代码比较乱,阅读性不高
// 一般方法中,添加了自动释放池,基本上都是线程方法
NSOperationQueue
NSOperation 也是抽象类 没有实现具体功能
NSInvocationOperation 调用操作(相当于任务)
NSBlockOperation 在block 操作
NSOperationQueue 线程队列
// 创建任务一
NSInvocationOperation *invocation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(invocation1) object:nil];
// 创建任务二
NSBlockOperation *block2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
// block块中就相当于添加的任务
[self blockOP2];
}];
// 创建一个队列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
// 注意 添加任务前要设置依赖关系
// 依赖性(串行)
[invocation addDependency:block2];
// 把任务 添加进队列当中
[queue addOperation:invocation];
[queue addOperation:block2];
// 设置线程最大并发数
queue.maxConcurrentOperationCount = 2;
// 需求 进行同步请求一张图片 不产生屏幕卡顿
// 思路: 开启一个子线程 进行同步请求图片 图片到手后 把图片返回到主线程 显示到ImageView上
}
// 实现任务一
- (void)invocation1
{
// 添加一个自动释放池
@autoreleasepool {
// [NSThread currentThread] 当前线程的信息
// [NSThread isMainThread] 是否是主线程
// 打印出来额number 是线程的个数
NSLog(@"%@ 是不是主线程:%d", [NSThread currentThread], [NSThread isMainThread]);
}
}
// 创建任务二
- (void)blockOP2
{
// 添加释放池
@autoreleasepool {
NSLog(@"%@ 是不是主线程:%d", [NSThread currentThread], [NSThread isMainThread]);
}
}
- (void)actionButton
{
if ([self.imageView isAnimating] == NO) {
[self.imageView startAnimating];
} else {
[self.imageView stopAnimating];
}
}
- (void)anotherActionButton
{
// 添加一个自动释放池
@autoreleasepool {
for (int i = 0; i < 88888; i++) {
NSLog(@"%d", i);
}
}
}
pthread
不经常使用
特点：
1 一套通用的多线程API
2 适用于Unix\Linux\Windows等系统
3 跨平台\可移植
4 使用难度大
使用语言：c语言
GCD
GCD简介
- Grand Central Dispatch 简称（CGD），是苹果公司开发的技术。以优化应用程序支持多核心处理器和其他的对称多处理系统的系统。（ 对称多处理"（Symmetrical Multi-Processing）简称SMP，是指在一个计算机上汇集了一组处理器(多CPU),各CPU之间共享内存子系统以及总线结构。它是相对非对称多处理技术而言的、应用十分广泛的并行技术。）
- GCD 属于函数级的多线程，性能更高，功能也更加强大。
- 它首次发布在 Mac OS X 10.6 , iOS4及以上也可以使用。
GCD 核心概念
- 任务：具有一定功能的代码段。一般是一个 block 或者函数。
- 分发队列：GCD 以队列的方式进行工作，FIFO。
- GCD 会根据分发队列的类型，创建合适数量的线程执行队列中的任务。
- 主队列 是GCD自带的一种特殊串行队列，放在主队列中的任务，都会放在主线程中执行
dispatch_get_main_queue() - 全局队列 队列 任务执行方式 并发多个任务同时执行，串行一个一个执行
1 串行队列 让任务一个接一个地执行 （一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）
2 并发队列 可以多个任务同时执行 （自动开启多个线程同时执行任务）
3 主队列 专门负责调度主线程任务，没有办法开辟新线程，任务在主线程只会顺序执行
执行方式 执行的顺序 同步按顺序执行，异步不按顺序执行
1.同步执行 在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
2.异步执行 在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
任务 block
死锁 如果向主队列中添加一个同步任务会死锁
死锁原因：我们知道dispatch_sync表示同步的执行任务，也就是说执行dispatch_sync后，当前队列会阻塞。而dispatch_sync中的block如果要在当前队列中执行，就得等待当前队列程执行完成。
主队列在执行dispatch_sync，随后队列中新增一个任务block。因为主队列是同步队列，所以block要等dispatch_sync执行完才能执行，但是dispatch_sync是同步派发，要等block执行完才算是结束。在主队列中的两个任务互相等待，导致了死锁。
GCD 中两种队列
dispatch queue分为下面两种：
- SerialQueue:一次只执行一个任务。Serial queue通常用于同步访问特定的资源或数据。当你创建多个Serial queue时，虽然它们各自是同步执行的，但Serial queue与Serial queue之间是并发执行的。Serial queue能实现线程同步。
- Concurrent：可以并发的执行多个任务，但是遵守 FIFO。
GCD功能
- dispatch_async( ) 往队列中添加任务，任务会排队执行
- dispatch_after( ) 往队列中添加任务，任务不但会排队，还会在延迟的时间点执行
- dispatch_apply( ) 往队列中添加任务，任务会重复执行 n次
- dispatch_group_async( ) 将任务添加到队列中，并添加分组标记
- dispatch_group_notify( ) 将任务添加到队列中，当某个分组的所有任务执行完之后，此任务才会执行
- dispatch_barrier_async( ) 将任务添加到队列中，此任务执行的时候，其他任务停止执行
- dispatch_once( ) 任务添加到队列中，但任务在程序运行过程中，只执行一次
- dispatch_sync ( ) 将任务添加到队列中，block 不执行完，下面代码不会执行
- dispatch_async_f ( ) 将任务添加到队列中，任务是函数非 block
线程间的通信
线程间通信分为两种：
- 主线程进入子线程（前面的方法都可以）
- 子线程回到主线程
返回主线程:
GCD：dispatch_get_main_queue()
NSObject :- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait
线程互斥
线程互斥场景：
- 线程互斥是指某一资源同上=时只允许一个访问者对其进行访问，具有唯一性和排它性。
- 互斥无法限制访问者对资源的访问顺序，即访问是无序的。因此需要加上互斥锁来进行顺利访问，最具代表性的就是买票系统。
- NSLock 类能协助完成互斥操作。
#pragma mark -- 买火车票的线程锁实现
- (void)tickets
{
// 初始化票数
_totalTickets = 100;
// 初始化剩余票数
_subTickets = 100;
// 初始化线程锁
self.lock = [[NSLock alloc] init];
// 先创建两个并行队列
dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("火车站", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
// 给火车站,添加卖票的任务
dispatch_async(queue1, ^{
// 卖票
[self saleTickets:queue1];
});
// 创建12306队列
dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("com.12306.www", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue2, ^{
// 卖票
[self saleTickets:queue2];
});
}
#pragma mark -- 售票方法
- (void)saleTickets:(dispatch_queue_t)queue
{
// 循环卖票
while (_subTickets > 0) {
// 添加锁
// 线程锁 跟自动释放池 使用的方法差不多
// 中间夹的部分,是锁的内容
[self.lock lock];
// 咱们要知道,是哪个队列来卖票
// 通过队列表示符,得到
// dispatch_queue_get_label 得到队列的标识符
char *name = (char *) dispatch_queue_get_label(queue);
NSString *str = [NSString stringWithUTF8String:name];
NSLog(@"%@ 还剩%ld张票", str, _subTickets);
// 来一回,减少一张
_subTickets--;
// 锁结束
[self.lock unlock];
}
}
group任务
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("com.sinosoft.queue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_group_async(group, queue2, ^{
for (int i = 0; i<5; i++) {
NSLog(@"1======%d===%@", i, [NSThread currentThread]);
}
});
dispatch_group_async(group, queue2, ^{
for (int i = 0; i<5; i++) {
NSLog(@"2======%d===%@", i, [NSThread currentThread]);
}
});
dispatch_group_notify(group, queue2, ^{
NSLog(@"组1和组2都完成了=========%@", [NSThread currentThread]);
});
long isCompleted = dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSLog(@"%ld", isCompleted);
/*
dispatch_group_wait方法是一个很有用的方法，它的完整定义如下：
dispatch_group_wait(group: dispatch_group_t, _ timeout: dispatch_time_t) -> Int
第一个参数表示要等待的group，第二个则表示等待时间。返回值表示经过指定的等待时间，属于这个group的任务是否已经全部执行完，如果是则返回0，否则返回非0。
第二个dispatch_time_t类型的参数还有两个特殊值：DISPATCH_TIME_NOW和DISPATCH_TIME_FOREVER。
前者表示立刻检查属于这个group的任务是否已经完成，后者则表示一直等到属于这个group的任务全部完成。
*/
}
