OC 多线程基础知识：进程、线程、并行、并发、线程的生命周期，互斥锁，自旋锁

进程（process）

• 就是一个运行的程序，比如一个运行的App。

• 有独立的逻辑内存空间。

线程（thread）

• 进程中一路单独运行的程序，一个进程由一个或多个线程构成。

• 各线程共享相同的代码和全局数据，但各有其自己的堆栈。

进程和线程的关系

• 进程之间的内存空间是独立的，同一进程的线程共享进程的内存空间。

• 进程之间的资源（I/O，CPU）是独立的，同一进程的线程共享进程的资源。

• 一个进程奔溃后，不影响其他进程。一个线程奔溃后，其对应的线程也会奔溃。

• 线程切换比进程快。

• 线程必须在进程中才能运行，一个进程知识拥有一个线程。

并行（parallel）

在一个时间点，几个线程同时进行，CPU数大于线程数。

并发（concurrent）

在一个时间段内，几个线程同时执行，如果CPU数小于线程数，并发是CPU在线程之间快速切换的结果，造成多线程并行的假象。

多线程

• 同一时间内，多个线程同时进行。

• 如果CPU数大于线程数，这是真正的并行

• 如果CPU数小于线程数，这是并发，CPU在线程之间快速切换，照成并行的假象

线程的生命周期

OC 线程的生命周期.png

• 当线程对象被创建后，调用start方法进入就绪状态（Runnable，也称为ready），此时线程加入可调度线程池等待执行。

• CPU通过调度当前线程运行它，当线程运行完之后，结束线程。

• CPU在调度线程过程中，CPU的多核机制（快速切换，并发执行）会调用其他线程同时执行。

• 当一个线程正在运行过程中，如果调用了 Sleep 或者同步锁（@synchronized()），则会阻塞线程执行，这会将线程从可调度池中移出，当Sleep 或者同步锁（@synchronized()），会重新将线程加入可调度池进入就绪状态。

线程安全

在一个进程中，多个线程在同时执行，线程之间可能会访问同一地址空间或资源，这样可能会导致数据错乱，需要一定的机制保证多线程访问资源的抢夺，这个机制就是锁，锁可以保证，同⼀时间，只有⼀条线程能够执⾏，从而可以确保该代码的正确性。

互斥锁 （pthread_mutex）

• 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。

• 互斥锁范围，应该尽量小；锁定范围越大，效率越差。

• 能够给任意NSObject对象加锁。

自旋锁（OSSpinLock）

• 与互斥锁（阻塞-睡眠）不同，自旋锁加锁后是进入忙等状态。

• 如果共享数据已经有其他线程加锁了，线程会以忙等的方式等待锁，一旦被访问的资源被解锁，则等待资源的线程会立即执行。

• OSSpinLock效率很高，但是已不再安全（如果一个低优先级的线程获得锁并访问共享资源，这时一个高优先级的线程也尝试获得这个锁，它会处于 spin lock 的忙等状态从而占用大量 CPU。）