iOS多线程的基础知识

同步：
我们之前写程序的时候都是从上到下,从左到右,代码执行顺序
1个人执行多个任务,也是依次执行，1个人同一时间执行1个任务
异步：
多个人可以同时执行多个任务

进程：
进程是指在系统中正在运行的一个应用程序
每个进程之间是独立的，每个进程均运行在其专用的切受保护的内存空间内
通过“活动监测器”可以查看mac系统中所开启的进程
线程：
1个进程有多个线程组成(1个进程至少要有一个线程)
线程是进程的基本执行单元，一个进程中的所有任务都在线程中执行

多线程：
1个进程中可以开启多个线程，多个线程可以‘同时’执行不同的任务
多线程可以解决程序阻塞的问题
多线程可以提高程序的执行效率
(执行原理)
1:(单核CPU)同一时间，cpu只能处理1个线程，只有1个线程在执行
2:多线程同时执行：是CPU快速的在多个线程之间的切换
3:cpu调度线程的时间足够快，就造成了多线程的‘同时’执行
4:如果线程数非常多，cpu会在n个线程之间切换，消耗大量的cpu资源
(优点)
能适当提高程序的执行效率
能适当提高资源的利用率(cpu，内存)
线程上的任务执行完成后，线程会自动销毁
(缺点)
开启线程需要占用一定的内存空间(默认情况下，每一个线程都占512KB)
如果开启大量的线程，会占用大量的内存空间，降低程序的性能
线程越多，cpu在调用线程上的开销就越大
程序设计更加复杂，比如线程间的通信，多线程的数据共享
主线程
一个程序运行后，默认会开启1个线程，称为‘主线程’或‘UI线程’
主线程一般用来刷新UI界面，处理UI事件(点击，滚动，拖拽等)
(使用注意)
别将耗时的操作放到主线程中
耗时操作会卡住主线程，严重影响UI的流畅度，给用户一种卡的坏体验

多线程技术方案.png

pthread代码演示：
导入头文件#import
代码：
//线程编号的地址
pthread_t pthread;
//第一个参数 线程编号的地址
//第二个参数 线程的属性
//第三个参数 线程要执行的方法
//void * (*) (void *)
//函数的返回值类型 void * int 指向int的指针 void指向任意类型的指针类似于oc中的id
//函数的名称 函数指针
//函数的参数 void *
//第四个参数 线程要执行的方法的参数
//方法的返回值 0 成功 其他失败
int result = pthread_create(&phread,NULL,demo,NULL);

NSThread代码演示：
方式1:
NSThread *thread = [[[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(demo:) object:nil];
[thread start];

方式2:
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(demo:) toTarget:self withObject:nil];

方式3:
[self performSelectorInBackground:@selector(demo:) withObject:nil];
线程的状态：
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(demo) object:nil];
[thread start];

线程的状态.png

控制线程的状态：

       - (void)start;
       (启动线程)
        线程进入就绪状态，当线程执行完毕后自动进入死亡状态。
      
        + (void)sleepUntiDate:(NSDate *)date;
        + (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;
        (暂停(阻塞)线程）
        线程进入阻塞状态
       
        + (void)exit;
         (停止线程)
        线程进入死亡状态
        线程如果死亡了，就不能再次开启任务

线程的属性:
(线程名称
设置线程名称可以当线程执行的方法内部出现异常的时候记录 异常和当前线程
(线程优先级
内核调度算法在决定该运行哪个线程时，会把线程的优先级作为考量因素，较高优先级的线程会比较低优先级的线程更具有更多的运行机会。较高优先级不保证你的线程具体执行的事件，只是相比较低优先级的线程，它更有可能被调度器选择执行而已。
多线程访问共享资源的问题：
(共享资源
一块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源
比如多个线程访问同一个对象，同一个变量，同一个文件
(当多个线程访问同一块资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题
例如：下图火车票，一个资源多个线程访问，造成数据错乱

访问共享资源.png

如果出现类似上图火车票的问题，使用互斥锁即可解决

互斥锁(线程同步):
(互斥锁
能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题
(相关专业术语：线程同步
线程同步的意思是：多条线程按顺序地执行任务
互斥锁就是使用了线程同步技术
(互斥锁的使用
@synchronized(锁对象){ // 需要锁定的代码 }
互斥锁的原理：
每一个对象(NSObject)内部都有一个锁(变量)，当有线程要进入synchronized到代码块中会检查对象的锁是打开还是关闭状态，默认锁是打开状态(1)，如果是线程执行到代码块内部会先上锁(0)。如果锁被关闭，再有线程要执行代码块就先等待，知道锁打开才可以进入。
(执行流程
1. 检查锁状态，如果是开锁状态(1)转到2 如果上锁(0)转到5
2. 上锁(0)
3. 执行代码块
4. 执行完毕 开锁(1)
5. 线程等待(就绪状态)
(加锁后程序执行到效率比不加锁的要低，因为要线程等待锁，但是锁保证了多个线程同时操作全局变量的安全性

原子属性：
(属性中的修饰符
nonatomic：非原子属性
atomic：原子属性(线程安全)，针对多线程设计的，默认值保证同一时间只有一个线程能够写入(但是同一个时间多个线程都可以取值)；
atomic本身就有一把锁(自选锁)；
单写多读：单个线程写入，多个线程可以读取

        (nonatomic和atomic对比
        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

        (iOS开发的建议
        所有属性都声明为nonatomic
        尽量避免多线程抢夺同一个资源
        尽量将加锁，资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力

互斥锁和自选锁：
(互斥锁
如果发现其他线程正在执行锁定代码，线程会进入休眠(就绪状态)，等其他线程时间片到打开锁后，线程会被唤醒(执行)
(自旋锁
如果发现有其它线程正在锁定代码，线程会用死循环的方式，一直等待锁定的代码执行完成，自旋锁更适合执行不耗时的代码
线程安全：
线程同时操作是不安全的，多个线程同时操作一个全局变量
线程安全：在多个线程进行读写操作时，仍然能够保证数据的正确
主线程(UI线程)：
几乎所有UIKit提供的类都是线程不安全的，所有更新UI的操作都在主线程上执行