多线程基础

线程、进程，线程安全，进程同步，可见性，一致性，锁，信号量，并发，并行

从操作系统概念上说，线程是最小的可执行单位，也就是系统调度的最小单位。进程是资源分配的最小单位。线程是依赖进程存在的，共享进程内的资源，如内存，cpu，io等。在操作系统的发展过程中，为了提高系统的稳定性、吞吐量和安全性，操作系统内核和用户态做了隔离，例如Linux有内核线程，用户线程，内核进程，用户进程，从根本上Linux是没有线程的，线程对Linux系统来说是个特殊的进程。那么用户线程和内核线程是一一对应呢？从宏观上看是一一对应的，在用户态的每一个线程，都会在内核有对应的执行线程，但是由于资源的限制，用户态的线程和内核线程是多对一的关系。用户进程和内核进程也类似。具体怎样对应的，这里就不探讨了。
为了提高操作系统的实时性，操作系统是以时间片轮转来实现任务调度的。理论上时间片内是不可以被中断的，可认为是cpu最小的单位执行时间。现代操作系统为了提高用户体验，线程都是抢占式的，而中断一般在时间片用完的时候发生。线程、进程和CPU都是多对一的关系，所以存在进程线程切换的问题。
线程内部还是有自己内存空间的，所以有个概念叫线程内存模型。线程内部有自己私有的本地内存，故线程和线程之间的本地内存存在可见性问题。例如全局变量A在线程1修改后，线程2并不一定能拿到A的修改值，因为线程1会把全局变量A拷贝到本地内存，修改后并不会马上同步。在编译的时候，编译器为了优化，（例如利用超线程技术）可能会重排指令的执行顺序，这就会存在一致性了。

线程安全

在线程安全里面经常要讨论的两个问题就是：可见性和一致性。锁是什么东西呢？锁就是一道内存屏障，保证可见性和一致性的一种策略，由操作系统甚至更底层的硬件提供。加锁是消耗资源的，特别是在多核CPU上，现在多核CPU一般有3级缓存，一级缓存通常是单核独占的，而线程的本地内存很可能就保存在cpu的缓存里面，然而加锁就意味着保证可见性和一致性，需要中断同步数据，保证别人拿到的是最新修改值。由于用途不同，锁被设计成各种各样的，如互斥锁，读写锁，自旋锁，同步块，数据库的事务等，如果只要保证可见性的，可以不使用锁，在java里面可以使用volatile修饰全局变量。虽然在c／c＋＋，都有同样的修饰符，但是是不是一样的意思呢，请参考其他文章。

进程同步和进程通信

在操作系统里面，进程和进程之间是隔离的，所以线程上面的锁在进程同步上是没有作用的。进程通信都要依赖操作系统的机制完成，如信号量，文件锁，共享内存，管道，文件，socket等。进程间通信是很耗费资源的，都是系统调用。

并发和并行

从字面上说，并发是某段时间内执行，并行就是同时执行。对于单核CPU没有并行的，只有并发。在多核CPU编程里面线程安全显得特别重要。因为并行，非常容易出现数据一致性的问题，而锁和并行是一对矛盾体，锁是降低并行的东西。

iOS多线程

iOS是类unix系统发展过来的，当然苹果做了很多优化，使得在iOS上使用多线程变得简单，同时也保证稳定性和高效性。在iOS关于线程的api有pthread、NSThread，NSOperation，GCD。对于pthread就不说了，oc上基本没人用，除非做c／c＋＋开发的人员。NSThread和runloop一起使用例子比较多，例如AFN 2.0的核心框架，YYImage等。NSOperation和GCD使用得最多，GCD最方便使用，但是不能很方便地控制并发数，不能很方便的取消任务。而NSOperation可以轻松做到。关于NSOperation，GCD的使用我就不多说了，感兴趣的可以看看SDWebImage、AFN 3.0等。具体入门基础的文章，我推荐如下：
http://www.molotang.com/articles/1149.html
http://www.molotang.com/articles/1737.html
http://www.cnblogs.com/ziyi--caolu/p/4846555.html
http://www.cnblogs.com/ziyi--caolu/p/4900650.html