GCD多线程问题整理

1.GCD队列有哪几种类型?有哪几种队列？

GCD队列分为串行队列、并行队列两种类型；队列有主串行队列、全局并行队列（在系统主线程空闲时才会执行）、自定义队列；

2.如何用GCD同步若干个异步调用（如根据若干个URL异步加载多张图片，然后在都下载完成后合成一张整图）?

使用Dispatch Group追加block到Global Group Queue，这些block全部执行完毕，回到主线程；

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        /**加载图片1*/
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"加载图片1");
            [self load1];
        });
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        /**加载图片2*/
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"加载图片2");
            [self load2];
        });
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        /**加载图片3*/
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"加载图片3");
            [self load3];
        });
    });
    
//    //等待上面的任务全部完成后，会往下继续执行 （会阻塞当前线程）
//    dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    
    //等待上面的任务全部完成后，会收到通知执行block中的代码 （不会阻塞线程）
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        /**合并图片*/
        NSLog(@"Method1-全部任务执行完成");
    });

- (void)load1 {
    sleep(2);
    NSLog(@"加载图片1,沉睡2s");
}
- (void)load2 {
    sleep(5);
    NSLog(@"加载图片2,沉睡5s");
}
- (void)load3 {
    sleep(8);
    NSLog(@"加载图片3,沉睡8s");
}

dispatch_group_wait ：在任务组完成时调用，或者任务组超时是调用（完成指的是enter和leave次数一样多,leave多崩溃，enter多未完成）
dispatch_group_notify：不管超不超时，只要任务组完成，会调用，不完成不会调用
dispatch_group_async(group, queue, block) 和 dispatch_group_notify(group, queue, block) 组合在执行同步任务时正常，在执行异步任务时不正常。

3.GCD怎么保证任务的按顺序执行，等待一些任务完成后才能继续进行?

使用dispatch_barrier_async；在并行队列中，为了保持某些任务的顺序，需要等待一些任务完成后才能继续进行，使用barrier来等待之前任务完成，避免数据竞争等问题；

4.苹果为什么废弃dispatch_get_current_queue?

dispatch_get_current_queue容易造成死锁，执行线程时，会产生一个与之绑定的队列，而执行dispatch_get_current_queue时，产生的队列可能与该线程没有关系，所以可能造成死锁；

5.dispatch_after的作用？

dispatch_after是来延迟执行的GCD方法，dispatch_after能让我们添加进队列的任务延迟执行，该函数并不是在指定时间后执行处理，而只是在指定时间追加到自己需要的队列中去执行。(在对时间要求非常精准的情况下才可能会出现问题。)dispatch_after参数：第一个参数是time，第二个参数是想加入那个队列，第三个参数需要执行的block。

6.GCD如何创建串行队列、并行队列？（同步、异步线程的创建略）

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("队列名",队列类型（DISPATCH_QUEUE_SERIAL -串行队列，DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT -并行队列） );

7.GCD之线程怎么形成死锁的？

参考自：https://www.cnblogs.com/LDSmallCat/p/4910080.html
正确代码如下：（同步：不会立即返回，即阻塞当前线程,等待block同步执行完成；异步：立即返回, block会在后台异步执行）

-(void)testThreadDeadlock {
①    NSLog(@"0 ---- %@", [NSThread currentThread]);
②    // 创建一个串行队列
③    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
④    dispatch_async(queue, ^{// block1开始
⑤       NSLog(@"1 ---- %@", [NSThread currentThread]);
⑥       
⑦        dispatch_async(queue, ^{// block2开始
⑧            NSLog(@"2 ---- %@", [NSThread currentThread]);
⑨        });// block2结束
⑩        
⑪        NSLog(@"3 ---- %@", [NSThread currentThread]);
⑫    });// block1结束
⑬    NSLog(@"4 ---- %@", [NSThread currentThread]);
}

案例分析：
1.调用testThreadDeadlock方法执行到①时没有开启线程，在主线程中打印；
2.执行到④时检测到异步函数async，此时async函数直接返回，不会等函数中的block1执行完毕才返回，执行到④时系统有两件事要做，第一跳至⑬行打印，第二开启一个新的线程1(是子线程而非主线程，假设是子线程1)执行block1当中的内容。所以看到主线程先打印NSLog(@"0 ---- %@", [NSThread currentThread]);、NSLog(@"4 ---- %@", [NSThread currentThread]);，打印结束就没有主线程的事情了，接下来子线程登场；
3.子线程1执行block1的内容:\color{#FF0000}{1.}执行⑤行打印，在（子线程1）打印；\color{#FF0000}{2.}执行到⑦行检测到async异步函数，直接返回，不等待block2执行完毕，程序继续向下执行，即打印⑪行NSLog(@"3 ---- %@", [NSThread currentThread]);（子线程1打印），同时又创建一个 (子线程2)
4.现在分析一下程序运行到这里一共经历了几个线程？3个，主线程1个,④行、⑦行分别创建了两个子线程1和2；(怎么看是否创建了新的线程?"一般"来说看函数,是async异步执行还是sync同步执行,为什么要用"一般"?往下看)

那么问题来了，⑤行和⑪行的打印(即1、3打印)都在一个线程上我们可以理解(看线程地址)，但是为什么⑧行的打印也和这两个在同一个线程呢？因为④行创建了一个子线程打印了⑤行和⑪行之后，这个线程的任务结束了，正常来说就要销毁了，没他什么事了。但是我们在⑦行又需要创建一个线程，创建线程需要时间和空间成本(占用内存)所以在子线程1执行完任务进入线程池要销毁的时候，发现系统还要再创建一个线程，ok那我就不销毁了，你也不用再创建了，所以线程1就被重复利用了，所以他们在一个线程上打印。

5.回到正题，在子线程1执行⑤行、⑪行的打印之后，被系统重复利用，来执行⑦行block2的内容，⑧行打印结束一个消息循环结束，进入休眠等待下次触发。
6.总结：为什么程序的打印结果会是这样的？与两个因素有关：\color{#FF0000}{1.}函数是async异步执行还是sync同步执行；\color{#FF0000}{2.}队列我们创建的是串行队列这个串行队列里面有两个任务block1和block2，串行队列遵循先进先出原则，block1在④行加入，先执行，block2在⑦行加入后执行。block1中有三个任务⑤行、⑪行打印和block2，且block2在两个打印中间，按照程序自上到下执行…问题又来了，为什么block2不是在两个打印任务之间执行？而是在打印结束后执行？这时就要看函数啦～
async这是什么？异步执行!要开启新的线程（或是重复利用线程池中已经创建的线程，什么样的线程可以重复利用？这个线程已经执行完它的任务，进入线程池马上销毁的线程才可以重复利用）（开启线程或是获取线程池中重复利用的线程是需要时间成本的）检测到这个函数怎么办？直接返回，不用等这个函数的block执行完就返回。什么意思？执行到⑦行的时候兵分两路，一路向下执行⑪行打印，一路从线程池中获取重复利用的线程处理block2的任务。在兵分两路的时候子线程1还没有处理完⑪行的打印，它的任务没有结束啊！为什么处理block2没有创建新的线程？因为需要时间和空间成本。GCD为我们做了优化，(怎么优化的我们不用操心~~看不到源码这是个迷，不过看到了也不一定看得懂！哈哈所以不创建新的线程，等子线程1执行完他的任务，我们重复利用它！ok说完了；
综上：如果⑦行改为dispatch_sync同步操作，将会造成死锁，理由：执行dispatch_sync同步线程时，不会创建新线程，那么在⑦行将调用线程1，同时block1向下执行⑪行代码也要调用线程1，造成死锁；

8.分析自旋锁、互斥锁、NSLock、信号量、条件锁、对象锁 、递归锁？

自旋锁OSSpinLock停止使用，线程的优先级反转可能导致线程死锁，使用os_unfair_lock_t（实质为互斥锁）代替；
所有锁（包括NSLock）的接口实际上都是通过NSLocking协议定义的，它定义了lock和unlock方法。你使用这些方法来获取和释放该锁。

锁类型 概念描述 优劣对比
自旋锁 自旋锁(OSSpinLock)
创建锁：_pinLock = OS_SPINLOCK_INIT;
加锁：OSSpinLockLock(&_pinLock);
解锁：OSSpinLockUnlock(&_pinLock);
为实现保护共享资源而提出的一种锁机制。跟互斥锁一样，一个执行单元要想访问被自旋锁保护的共享资源，必须先得到锁，在访问完共享资源后，必须释放锁。如果在获取自旋锁时，没有任何执行单元保持该锁，那么将立即得到锁；如果在获取自旋锁时锁已经有保持者，那么获取锁操作将自旋在那里，直到该自旋锁的保持者释放了锁。		 在任何时刻，最多只能有一个保持者，都能保证线程安全。调度机制上，如果共享数据已经有其他线程加锁了，线程会以死循环的方式等待锁，一旦被访问的资源被解锁，则等待资源的线程会立即执行。
互斥锁 互斥锁(pthread_mutex C语言)不能由多个线程同时执行
pthread_mutexattr_t attr;
pthread_mutexattr_init(&attr);
定义锁的类型(属性):pthread_mutexattr_settype(&attr, PTHREAD_MUTEX_NORMAL);
pthread_mutex_t mutex;
创建锁:pthread_mutex_init(&mutex, &attr);
申请锁:pthread_mutex_lock(&mutex);
{临界区}
释放锁:pthread_mutex_unlock(&mutex);
互斥锁的实现原理与信号量非常相似，不是使用忙等，而是阻塞线程并睡眠，需要进行上下文切换。锁的类型，可以有 PTHREAD_MUTEX_NORMAL、PTHREAD_MUTEX_ERRORCHECK、PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE 等等；如果lock区域代码，再次进行加锁，就会变成递归，因此我们要把锁的属性变成PTHREAD_MUTEX_RECURSIVE来避免死锁		 在任何时刻，最多只能有一个保持者，都能保证线程安全。调度机制上，如果共享数据已经有其他线程加锁了，线程会进入休眠状态等待锁。一旦被访问的资源被解锁，则等待资源的线程会被唤醒。如果临界区很短，忙等的效率也许更高；由于 pthread_mutex 有多种类型，可以支持递归锁等，因此在申请加锁时，需要对锁的类型加以判断，这也就是为什么它和信号量的实现类似，但效率略低的原因。底层的api，复杂的多线程处理建议使用，并且可以封装自己的多线程
信号量 信号量(dispatch_semaphore)互斥类型
锁是服务于共享资源的；而semaphore是服务于多个线程间的执行的逻辑顺序的。信号量的本质就是调度线程！
dispatch_semaphore_create(value) value是初始信号持有量
dispatch_semaphore_signal 信号量+1
dispatch_semaphore_wait 信号量-1
如果等待期间没有获取到信号量或者信号量的值一直为0，那么等到timeout时，其所处线程自动执行其后语句。		 semaphore是通过一个值来实现线程的调度的，因此借助这种机制，我们也可以实现对线程数量的限制。休眠，需要上下文切换，耗时，占用时间比较长时候使用注意：不能在中断中休眠！
条件锁 条件锁(NSConditionLock)
互斥锁pthread_mutex的一种封装		 1
对象锁 对象锁(NSLock)
对pthread_mutex锁的属性为normal的封装；
互斥锁 不能多次调用lock方法，会造成死锁 		1
递归锁 递归锁(NSRecursiveLock)
对pthread_mutex锁的属性为recursive的封装；		 递归锁的性能出奇的高，但是只能作为递归使用，所以限制了使用场景；

上下文切换的概念：对线程的上下文进行保存和恢复的过程（当发生操作系统事件时，如唤起系统调用等情况，内核会切换执行路径；执行中路径的状态，如CPU寄存器等信息会保存到各自路径专用的内存块中；从切换目标路径专用的内存块中，复原CPU寄存器等信息，继续执行切换路径的CPU命令；）

各锁的性能对比图：


锁性能对比图.png

NSCondition：使用其做多线程之间的通信调用不是线程安全的
NSConditionLock：单纯加锁性能非常低，比NSLock低很多，但是可以用来做多线程处理不同任务的通信调用

9. GCD、NSOperatinQueue、NSThread对比
GCD NSOperatinQueue NSThread
解析 基于C语言框架，充分利用多核，苹果推荐的多线程技术 面向对象多线程编程
本质是对GCD的封装 		轻量级多线程编程，真正的多线程编程技术，每一个NSThread对象对应一个线程
抽象程度 高 中 低
优点 基于C语言，是替代前两者的高效强大的技术，执行效率比前两者高，代码比较集中易维护 不用担心线程管理、同步的事情，主要精力在对线程的操作（暂停、继续和取消）上，可规定最大并发数；是面向对象的，建立在GCD上，在架构上、优先级管理上做的比GCD好，可以很好支持GCD没有或者不完美的操作，比如取消线程、KVO监控、指定操作间的优先级或相互依赖 量级轻，使用简单
缺点 - 相对GCD来说代码比较分散，不容易管理 需要自己管理线程的生命周期、线程同步、睡眠、唤醒等，对线程加锁需要耗费一定系统开销
10.进程与线程的关系

进程概念: 进程是程序在计算机的一次执行活动,打开一个app,就开启了一个进程,可包含多个线程；
线程概念: 独立执行的代码段,一个线程同时间只能执行一次,反之多线程并发可以同一时间执行多个任务；

线程与进程的区别和联系？

  • 线程是进程的基本单位。
  • 进程和线程都是由操作系统所产生的，程序运行的基本单元，系统利用该基本单元实现系统对于应用的并发性。
  • 进程和线程的主要差别，在于它们是不同的操作系统资源管理方式。
  • 进程有独立的地址空间，一个进程崩溃后，在保护模式下，不会对其他进程产生影响。
  • 线程只是一个进程中的不同执行路径。
  • 线程有自己的堆栈和局部变量，但线程之间没有独立的地址空间，一个线程死掉就等于整个进程死掉，所以多进程的程序要比多线程的程序健壮，但在进程切换时，耗费资源较大，效率要差一些。
  • 但对于一些要求同时进行并且又要共享某些变量的并发操作，只能用线程，不能用进程。

使用多线程的优势：
1.使用多线程可以减少程序的响应时间。在单线程（单线程指的是程序执行过程中只有一个有效操作的序列，不同操作之间都有明确的执行先后顺序）的情况下，如果某个操作很耗时，或者陷入长时间的等待（如等待网络响应），此时程序将不会响应鼠标和键盘等操作，使用多线程后，可以把这个耗时的线程分配到一个单独的线程去执行，使得程序具备了更好的交互性。
2.与进程相比，线程的创建和切换开销更小。由于启动一个新的线程必须给这个线程分配独立的地址空间，建立许多数据结构来维护线程的代码段、数据段等信息，而运行于同一进程内的线程共享代码段、数据段，线程的启动或切换的开销比进程要少很多。同时多线程在数据共享方面效率非常高。
3.多CPU或多核计算机本身就具有执行多线程的能力，如果使用单个线程，将无法重复利用计算机资源，造成资源的巨大浪费。因此在多CPU计算机上使用多线程能提高CPU的利用率。
4.使用多线程能简化程序的结构，使程序便于理解和维护。一个非常复杂的程序可以分成多个线程来执行。

11. dispatch_apply

dispatch_apply函数是dispatch_sync函数和Dispatch Group的关联API，该函数按指定的次数将指定的Block追加到指定的Dispatch Queue中，并等待全部处理执行结束。可以实现对数组array[]的遍历。

NSArray *array =@[@"",@"",@""];
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_apply([array count], queue, ^(size_t index){
    NSLog(@"%zu: %@", index, [array objectAtIndex:index]); 
});
12. dispatch_set_target_queue

用dispatch_queue_create函数生成的Dispatch Queue都是默认优先级的线程，要改变线程的优先级，dispatch_set_target_queue的作用就凸显出来了，栗子如下：

dispatch_queue_t mySerialDispatchQueue = dispatch_queue_create("com.example.gcd.MySerialDispatchQueue", NULL);
dispatch_queue_t globalDispatchQueueBackground = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);
dispatch_set_target_queue(mySerialDispatchQueue, globalDispatchQueueBackground);

不仅如此，该函数还可以改变执行层次，最底层的Serial Dispatch Queue和Concurrent Dispatch Queue在按照顺序在上一层的Serial Dispatch Queue中执行，避免最底层线程并行执行。

13.利用NSOperation与NSOperationQueue处理多线程时，有3个NSOperation分别为A,B,C,要求A,B执行完之后，才执行C，如何做？

对于queue中的operations改变执行顺序的取决2点：
1.由 NSOperation 对象的依赖关系和queue的最大并发operation数量决定；
2.由 NSOperation 的优先级确定；优先级则是NSOperation 对象的一个属性。默认所有的“普通”优先级，通过setQueuePriority方法提升或者降低NSOperation的优先级，优先级只能应用于相同的queue的NSOperation，如果应用有多个NSOperationqueue，每个queue优先级等级是相互独立的。

    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
    [queue setMaxConcurrentOperationCount:1];
    NSBlockOperation *A= [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
        NSLog(@"执行第1次操作，线程：%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    NSBlockOperation *B = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
        NSLog(@"执行第2次操作，线程：%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    NSBlockOperation *C = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^(){
        NSLog(@"执行第3次操作，线程：%@", [NSThread currentThread]);
    }];
    [C setQueuePriority:NSOperationQueuePriorityVeryLow];
    // C依赖于A，B
    [C  addDependency:A];
    [C  addDependency:B];
    [queue addOperation:A];
    [queue addOperation:B];
    [queue addOperation:C];
// AB并行执行，顺序随机，最后执行C
14.多线程的底层实现？

1.线程：Mach是第一个以多线程方式处理任务的系统，因此多线程的底层实现机制是基于Mach的线程；
2.开发中很少用Mach级的线程，因为Mach级的线程没有提供多线程的基本特征，线程之间是独立的；
3.开发中实现多线程的方案：
    (1) C语言的POSIX接口（可移植操作系统接口）:#include<pthread.h>
    (2) OC的NSThread
    (3) C语言的GCD接口(性能最好，代码更简洁)
    (4) OC的NSOperation和NSOperationQueue（基于GCD）

15.多线程的三大特性：

1.原子性：线程的一个或者多个操作要么全部执行，且执行过程不会被打断，要么全部都不执行；
2.可见性：可见性是指多个线程访问同一个变量的时候，一个线程修改了这个变量的值，其他线程也可以立刻看到这个修改后的值。Java提供关键字volatile来保证可见性；锁也能保证可见性；
3.有序性：即程序的执行顺序按照代码的先后顺序执行。

16.volatile关键字的作用？

volatile提醒编译器它后面所定义的变量随时都有可能改变，因此编译后的程序每次需要存储或读取这个变量的时候，都会直接从变量地址中读取数据。如果没有volatile关键字，则编译器可能优化读取和存储，可能暂时使用寄存器中的值，如果这个变量由别的程序更新了的话，将出现不一致的现象。

17.dispatch_suspend、dispatch_resume线程挂起与恢复

简单来说，就是可以暂停、恢复队列上的任务。但是这里的“挂起”，并不能保证可以立即停止队列上正在运行的block；dispatch_suspend并不会立即暂停正在运行的block，而是在当前block执行完成后，暂停后续的block执行。

18.列举Cocoa中常见的几种多线程的实现，并谈谈多线程安全的几种解决办法？

GCD、NSOperation、NSThread；自旋锁、互斥锁、信号量；

19.如果让你实现 GCD 的线程池，讲一下思路

线程池包含如下7个部分：1、线程池管理器（用于创建并管理线程池，单例）；2、工作线程（线程池中的线程）；3、任务接口（每个任务必须实现的接口，以供工作线程调度任务的执行）；4、任务队列（用于存放没有处理的任务，提供一种缓冲机制）；5、corePoolSize核心池的大小（默认情况下，在创建了线程池后，线程池中的线程数为0，当有任务来之后，就会创建一个线程去执行任务，当线程池中的线程数量达到corePoolSize后，就会把达到的任务放到缓存队列当中）；6、maximumPoolSize线程池最大线程数（它表示在线程池中最多能创建多少个线程）；7、keepAliveTime存活时间（表示线程没有任务执行时最多保持多久时间会终止。默认情况下，只有当线程池中的线程数大于corePoolSize时，keepAliveTime才会起作用，这时如果一个线程空闲的时间达到keepAliveTime，则会终止直到线程池中的线程数不大于corePoolSize）；
具体流程如下：
1、当通过任务接口向线程池管理器中添加任务时，如果当前线程池管理器中的线程数目小于corePoolSize，则每来一个任务，就会通过线程池管理器创建一个线程去执行这个任务；
2、如果当前线程池中的线程数目大于等于corePoolSize，则每来一个任务，会尝试将其添加到任务缓存队列当中，若添加成功，则该任务会等待空闲线程将其取出去执行；
3、如果当前线程池中的线程数目达到maximumPoolSize，则会采取任务拒绝策略进行处理；
4、如果线程池中的线程数量大于corePoolSize时，如果某线程空闲时间超过keepAliveTime，线程将被终止，直至线程池中的线程数目不大于corePoolSize；

20.Global Dispatch Queue全局队列的四种执行优先级？

高优先级（High Priority，参数：DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH）、默认优先级（Default Priority，参数：DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT）、低优先级（Low Priority，参数：DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW）、后台优先级（Background Priority，参数：DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND）

21.使用GCD以及block时要注意些什么？它们两是一回事儿么？block在ARC中和传统的MRC中的行为和用法有没有什么区别，需要注意些什么？

block的使用需注意：1、block的内存管理；2、防止循环强引用；
（1、block 在实现时就会对它引用到的，它所在方法中定义的栈变量进行一次只读拷贝，然后在 block 块内使用该只读拷贝；2、非内联（inline） block 不能直接访问 self，只能通过将 self 当作参数传递到 block 中才能使用，并且此时的 self 只能通过 setter 或 getter 方法访问其属性，不能使用句点式方法。但内联 block 不受此限制；）
不是一回事；
block避免循环强引用需要注意：1、非ARC（MRC）：__block修饰的变量的引用计算是不变的（还有修改外部临时变量）；2、ARC：__weak/__unsafe_unretained

22.线程之间是如何通信的？

NSThread类提供了两个比较常用的方法，用于实现线程间的通信，这两个方法的定义格式如下：

- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

NSMachPort：(基本机制：A线程父线程创建NSMachPort对象，并加入A线程的runloop。当创建B线程辅助线程时，将创建的NSMachPort对象传递到主体入口点，B线程辅助线程就可以使用相同的端口对象将消息传回A线程父线程。)

23.GCD内部怎么实现的？

1.iOS和OS X的核心是XNU内核，GCD是基于XNU内核实现的；
2.GCD的API全部在libdispatch库中；
3.GCD的底层实现主要有Dispatch Queue管理block(操作)和Dispatch Source处理事件（MACH端口发送,MACH端口接收,检测与进程相关事件等10种事件）。

24.NSBlockOperation和NSInvocationOperation用法的区别？

NSBlockOperation执行代码块，NSInvocationOperation执行指定的方法，相对来说后者更加灵活易用。

25.UIKit类要在哪一个应用线程上使用？

UIKit的界面类只能在主线程上使用，对界面进行更新，多线程环境中要对界面进行更新必须要切换到主线程上。

26.GCD中栅栏机制？

栅栏函数，只能用在调度并发队列中，不能使用在全局并发队列中。
1、实现高效率的数据库访问和文件访问。
2、避免数据竞争。
dispatch_barrier_async函数会等待追加到并行队列上的并行执行的处理全部结束之后，再将制定的处理追加到该并行队列中。然后再由dispatch_barrier_async函数追加的处理执行完毕后，并行队列才恢复为一般的动作，追加到该并行队列的处理又开始执行。

27.线程共享进程资源的实例?

火车票抢票案例。

28.unix上进程怎么通信？

UNIX主要支持三种通信方式：
1. 基本通信：主要用来协调进程间的同步和互斥；（1.锁文件通信：通信的双方通过查找特定目录下特定类型的文件(称锁文件)来完成进程间，对临界资源访问时的互斥；例如进程p1访问一个临界资源，首先查看是否有一个特定类型文件，若有，则等待一段时间再查找锁文件。2.记录锁文件）
2. 管道通信：适应大批量的数据传递；
3. IPC：适应大批量的数据传递；

29.列举几种进程的同步机制、进程的通信途径、死锁及死锁的处理方法。

进程的同步机制：原子操作、信号量机制、自旋锁、管程、会合、分布式系统（具体解释可参照：https://blog.csdn.net/opah521/article/details/6546410）
进程之间通信的途径：共享存储、系统消息传递系统、管道（以文件系统为基础）
进程死锁的原因：资源竞争及进程推进顺序非法（进程在运行过程中，请求和释放资源的顺序不当）
死锁的4个必要条件：互斥、请求保持、不可剥夺、环路；
死锁的处理：鸵鸟策略、预防策略、避免策略、检测与解除死锁；

30.什么是线程同步，如何实现的？子线程回到主线程的方法是什么，有什么作用？

线程同步：即当有一个线程在对内存进行操作时，其他线程都不可以对这个内存地址进行操作，直到该线程完成操作， 其他线程才能对该内存地址进行操作，而其他线程又处于等待状态，实现线程同步的方法有很多，临界区对象就是其中一种。
回到主线程的方法：dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{});
作用：刷新UI界面。

31.使用atomic一定是线程安全的吗？

不一定是线程安全的；atomic和nonatomic修饰的OC对象，系统都会自动生成setter/getter方法，区别在于atomic会进行加锁操作，nonatomic不会。系统默认使用atomic（在多线程环境下，解析的访问器提供一个对属性的安全访问，从获取器得到的返回值或者通过设置器设置的值可以一次完成，即便是别的线程也正在对其进行访问。）。
atomic的本意是指属性的存取方法是线程安全的（thread safe），并不保证整个对象是线程安全的。

A、B、C等多个线程都要操作同一个对象setter，D线程要getter这个对象的值，那么每个线程都成保证各自数据的完整性，但是D线程最后get到的值并不能确定。

所以atomic能够保证数据的完成性，也就是说他只是读写安全，并不能准确定义说他是线程安全的。因为线程可以对数据做很多操作，包括读写，还有release、retain,假如说对一个已经释放的对象进行release，就会导致crash。

32.OC中异步使用的哪种事件模型，iOS中异步实现机制？

异步非阻塞I/O(AIO)模型。不是很确定，自我理解为，当需要异步调用时，开启一个异步线程，在这个子线程中进行操作；

33.GCD的queue、main queue中执行的代码一定是在main thread么？

不一定。对于queue中所执行的代码，不一定在main thread中；如果queue是在主线程中创建的，那么在主线程中执行；如果在子线程中创建，那么不在main thread中执行。对于main queue就是在主线程中的，因此一定会在主线程中执行。

34.有a、b、c、d 4个异步请求，如何判断a、b、c、d都完成执行？如果需要a、b、c、d顺序执行，该如何实现？

活学活用，dispatch_group_async判断4个同步请求都执行完成，然后执行dispatch_group_notify来回调；或者加锁、信号量、栅栏。顺序执行，NSOperation通过添加依赖关系、dispatch_barrier_async栅栏、加锁、信号量、串行队列等。

35.如何实现dispatch_once？

参考：http://www.dreamingwish.com/article/gcd-guide-dispatch-once-2.html
dispatch_once的主要处理的情况如下：（通过使用信号量来实现）
1.线程A执行Block时，任何其它线程都需要等待。
2.线程A执行完Block应该立即标记任务完成状态，然后遍历信号量链来唤醒所有等待线程。
3.线程A遍历信号量链来signal时，任何其他新进入函数的线程都应该直接返回而无需等待。
4.线程A遍历信号量链来signal时，若有其它等待线程B仍在更新或试图更新信号量链，应该保证此线程B能正确完成其任务：a.直接返回 b.等待在信号量上并很快又被唤醒。
5.线程B构造信号量时，应该考虑线程A随时可能改变状态（“等待”、“完成”、“遍历信号量链”）。
6.线程B构造信号量时，应该考虑到另一个线程C也可能正在更新或试图更新信号量链，应该保证B、C都能正常完成其任务：a.增加链节并等待在信号量上 b.发现线程A已经标记“完成”然后直接销毁信号量并退出函数。
总结：无锁的线程同步编程非常精巧，为了提升效率，每一处线程竞争都必须被考虑到并妥善处理。

36.关于NSOperation
  • NSOperation：抽象类，不能直接使用，需要使用其子类（类似的类还有核心动画）。
  • 两个常用子类：NSInvocationOperation（调用方法）和NSBlockOperation（代码块）。
  • 两者没有本质区别，后者使用Block的形式组织代码，使用相对方便。
  • NSInvocationOperation在调用start方法后，不会开启新的线程只会在当前线程中执行。
  • NSBlockOperation在调用start方法后，如果封装的操作数>1会开辟多条线程执行，=1只会在当前线程执行。
  • NSOperationQueue创建的操作队列默认为全局队列，队列中的操作执行顺序是无序的，如果需要让它有序执行需要添加依赖关系。
// 操作op3依赖于操作op2
[op3 addDependency:op2];
// 操作op2依赖于操作op1
[op2 addDependency:op1];
  • 同时可以设置最大并发数。
  • NSOperationQueue、NSOperation支持取消、暂停的操作，但是正在进行的操作并不能取消，这一旦取消不可恢复。
  • NSOperationQueue支持KVO，可以监测Operation是否正在执行（isExecuted）、是否结束（isFinished），是否取消（isCancelled）。
37.NSOperationQueue是队列吗？

存放NSOperation的集合类，不能说是队列，因为不是严格的先进先出。

38.为什么要取消/恢复队列呢？

1.一般在内存警告后取消队列中的操作；2.为了保证scrollView在滚动的时候流程，通常在滚动开始时，暂停队列中的所有操作，滚动结束后，恢复操作。

39.下面关于线程管理错误的是？

A.GCD所用的开销要比NSThread大
B.可以在子线程中修改UI元素
C.NSOperationQueue是比NSThread更高层的封装
D.GCD可以根据不同优先级分配线程

  • 参考答案：B
  • 解析：首先，UI元素的更新必须在主线程。GCD与Block配合使用，block需要自动捕获上下文变量信息等，因此需要更多的资源，故比NSThread开销要大一些。NSOperationQueue与NSOperation配合使用，比NSThread更易于操作线程。GCD提供了多个优先级，我们可以根据设置优先级，让其自动为我们分配线程。
40.
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