多線程是一個(gè)比較輕量級(jí)的方法來實(shí)現(xiàn)單個(gè)應(yīng)用程序內(nèi)多個(gè)代碼執(zhí)行路徑。

在系統(tǒng)級(jí)別內(nèi)，程序并排執(zhí)行，程序分配到每個(gè)程序的執(zhí)行時(shí)間是基于該程序的所需時(shí)間和其他程序的所需時(shí)間來決定的。

然而，在每個(gè)程序內(nèi)部，存在一個(gè)或者多個(gè)執(zhí)行線程，它同時(shí)或在一個(gè)幾乎同時(shí)發(fā)生的方式里執(zhí)行不同的任務(wù)。

概要提示：

iPhone中的線程應(yīng)用并不是無節(jié)制的，官方給出的資料顯示，iPhone OS下的主線程的堆棧大小是1M，第二個(gè)線程開始就是512KB，并且該值不能通過編譯器開關(guān)或線程API函數(shù)來更改，只有主線程有直接修改UI的能力

一、線程概述

有些程序是一條直線，起點(diǎn)到終點(diǎn)——如簡單的hello world，運(yùn)行打印完，它的生命周期便結(jié)束了，像是曇花一現(xiàn)。

有些程序是一個(gè)圓，不斷循環(huán)直到將它切斷——如操作系統(tǒng)，一直運(yùn)行直到你關(guān)機(jī)。

一個(gè)運(yùn)行著的程序就是一個(gè)進(jìn)程或者叫做一個(gè)任務(wù)，一個(gè)進(jìn)程至少包含一個(gè)線程，線程就是程序的執(zhí)行流。

Mac和IOS中的程序啟動(dòng)，創(chuàng)建好一個(gè)進(jìn)程的同時(shí)，一個(gè)線程便開始運(yùn)作，這個(gè)線程叫做主線程。主線成在程序中的位置和其他線程不同，它是其他線程最終的父線程，且所有的界面的顯示操作即AppKit或UIKit的操作必須在主線程進(jìn)行。

系統(tǒng)中每一個(gè)進(jìn)程都有自己獨(dú)立的虛擬內(nèi)存空間，而同一個(gè)進(jìn)程中的多個(gè)線程則公用進(jìn)程的內(nèi)存空間。

每創(chuàng)建一個(gè)新的進(jìn)成，都需要一些內(nèi)存（如每個(gè)線程有自己的stack空間）和消耗一定的CPU時(shí)間。

當(dāng)多個(gè)進(jìn)成對(duì)同一個(gè)資源出現(xiàn)爭奪的時(shí)候需要注意線程安全問題

創(chuàng)建線程

創(chuàng)建一個(gè)新的線程就是給進(jìn)程增加一個(gè)執(zhí)行流，所以新建一個(gè)線程需要提供一個(gè)函數(shù)或者方法作為線程的進(jìn)口。

1.使用NSThread

NSThread提供了創(chuàng)建線程的路徑，還可以提供了監(jiān)測當(dāng)前線程是否是主線程的方法使用NSThread創(chuàng)建一個(gè)新的線程有兩種方式：

1.創(chuàng)建一個(gè)NSThread的對(duì)象，調(diào)用Start方法——使用一個(gè)目標(biāo)對(duì)象的方法初始化一個(gè)NSThread對(duì)象，或者創(chuàng)建一個(gè)繼承自NSThread的子類，實(shí)現(xiàn)起main方法？，然后在直接創(chuàng)建這個(gè)子類的對(duì)象。

2.使用detachNewThreadSelector：toTarget：withObject：這個(gè)類方法創(chuàng)建一個(gè)子線程，這個(gè)比較直接，直接使用目標(biāo)對(duì)象的方法作為線程啟動(dòng)入口

2.使用NSObject

使用NSObject直接就加入了對(duì)多線程的支持，允許對(duì)象的某個(gè)方法在后臺(tái)運(yùn)行。

[my0bj performSelectorInBackground:@selector（doSomething） withObject:nil];

3.POSIX Thread

由于Mac和IOS都是基于Darwin系統(tǒng)，Darwin系統(tǒng)的UNX內(nèi)核，是基于mach和BSD的，繼承了BSD的POSIX接口，所以可以直接使用POSIX線程的相關(guān)接口開實(shí)現(xiàn)線程
創(chuàng)建線程的接口為 pthread_create, 當(dāng)然在創(chuàng)建線程之前可以創(chuàng)建好相關(guān)線程的屬性

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NSOperation&NSOperationQueue

很多時(shí)候我們使用多線程，需要控制線程的并發(fā)數(shù)，畢竟線程也是需要消耗系統(tǒng)資源的，當(dāng)程序中同時(shí)運(yùn)行的線程過多時(shí)，系統(tǒng)必然變慢，所以很多時(shí)候我們會(huì)控制同時(shí)運(yùn)行線程的數(shù)目
NSOperation可以封裝我們的操作，然后將創(chuàng)建好的NSOperation對(duì)象放到NSOperationQueue隊(duì)列中，OperationQueue便開始啟動(dòng)新的線程去執(zhí)行隊(duì)列中的操作，OperationQueue的并發(fā)數(shù)時(shí)可以通過如下方式進(jìn)行設(shè)置的：

- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)count

GCD時(shí)Grand central Dispatch的縮寫，是一系列BSD層面的接口。在mac10.6和IOS4.0以后才引入的且現(xiàn)在NSOperation和NSOperationQueue的多線程的實(shí)現(xiàn)就是基于GCD的。目前這個(gè)特性也被移植到 FreeBSD上了，可以查看libdispatch這個(gè)開源項(xiàng)目。

dispatch_queue_t imageDownloadQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

當(dāng)然，GCD除了處理多線程外還有很多非常好的功能，其建立在強(qiáng)大的kqueue之上，效率也能夠得到保障。

前言

在多線程簡介中，我已經(jīng)說明過了，為了提高界面的流暢度以及用戶體驗(yàn)。我們務(wù)必要把耗時(shí)的操作放到別的線程中去執(zhí)行，千萬不要阻塞主線程。

下面小編給大家?guī)砣Nios多線程編程方法：

NSThread
Grand Centeral Dispatch(GCD)
NSOperation和NSOperationQueue

1.NSThread

這是最輕量級(jí)的多線程的方法，使用起來最直觀的多線程編程方法。但是因?yàn)樾枰约汗芾砭€程的生命周期，線程同步。經(jīng)常使用NSThread進(jìn)行調(diào)試，在實(shí)際項(xiàng)目中不推薦使用。

//獲取當(dāng)前線程
NSThread *current = [NSThread currentThread];
//獲取主線程
NSThread *main = [NSThread mainThread];
NSLog(@"當(dāng)前線程 --- %@",current);
NSLog(@"主線程 --- %@",main);

控制臺(tái)輸出結(jié)果：

2015-11-22 22:30:29.572 多線程demo[1289:2925847] 當(dāng)前線程 --- <NSThread: 0x7fc0e1401dc0>{number = 1, name = main}
2015-11-22 22:30:29.572 多線程demo[1289:2925847] 主線程 --- <NSThread: 0x7fc0e1401dc0>{number = 1, name = main}

從結(jié)果我們看出當(dāng)前的線程就是主線程， number 相當(dāng)于線程的id, name 是線程的名稱,主線程的number就是1

阻塞線程：

//阻塞線程3秒
[NSThread sleepForTimeInterval:3];
[NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:3]];

2.GCD(Grand Central Dispatch)

GCD是基于C語言底層API實(shí)現(xiàn)的一套多線程并發(fā)機(jī)制，非常的靈活方便，在實(shí)際的開發(fā)中使用很廣泛。

簡單來說CGD就是把 操作 放在 隊(duì)列 中去執(zhí)行。

你只需定義好操作和隊(duì)列就可以了，不需要直接控制線程的創(chuàng)建和銷毀，線程的生命周期由隊(duì)列來管理。

隊(duì)列：負(fù)責(zé)操作的調(diào)度和執(zhí)行，有先進(jìn)先出(FIFO)的特點(diǎn)。也就是說先加入隊(duì)列的操作先執(zhí)行，后加入的后執(zhí)行。

隊(duì)列有兩種：

串行隊(duì)列：

隊(duì)列中的操作只會(huì)按順序執(zhí)行，你可以想象成單窗口排隊(duì)。

并行隊(duì)列：

隊(duì)列中的操作可能會(huì)并發(fā)執(zhí)行，這取決與操作的類型，你可以想象成多窗口排隊(duì)。

//創(chuàng)建串行隊(duì)列
dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("my_serial_queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
//創(chuàng)建并行隊(duì)列
dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("my_concurrent_queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

my_serial_queue和my_concurrent_queue是隊(duì)列的名字標(biāo)簽，為了與其他的隊(duì)列區(qū)分，在一個(gè)項(xiàng)目里面必須是唯一的。

DISPATCH_QUEUE_SERIAL表示串行隊(duì)列

DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT表示并行隊(duì)列

操作同樣也分兩種類型：

同步操作：只會(huì)按順序執(zhí)行，執(zhí)行順序是確定的。

異步操作：在串行隊(duì)列中執(zhí)行順序確定，在并行隊(duì)列中執(zhí)行順序不確定

使用block來定義操作要執(zhí)行的代碼，q是已經(jīng)定義好的，操作要加入的隊(duì)列

//定義同步操作
dispatch_sync(q, ^{
 //要執(zhí)行的代碼 
});
//定義異步操作
dispatch_async(q, ^{
 //要執(zhí)行的代碼  
});

下面我們看一下同步，異步操作加入到串行和并行隊(duì)列里面，執(zhí)行的順序和特點(diǎn)：1.同步操作不管加入到何種隊(duì)列，只會(huì)在主線程按順序執(zhí)行

dispatch_queue_t q_serial = dispatch_queue_create("my_serial_queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_queue_t q_concurrent = dispatch_queue_create("my_concurrent_queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
 dispatch_sync(q_serial, ^{
 NSLog(@"串行隊(duì)列里的同步任務(wù) %@ %d", [NSThread currentThread], i);
 });
}
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
 dispatch_sync(q_concurrent, ^{
 NSLog(@"并行隊(duì)列里的同步任務(wù) %@ %d", [NSThread currentThread], i);
 });
}

下面是控制臺(tái)輸出結(jié)果：

2015-11-23 00:40:36.862 01.GCD演練[1952:3613752] 串行隊(duì)列里的同步任務(wù) <NSThread: 0x7ff833505450>{number = 1, name = main} 0
2015-11-23 00:40:36.863 01.GCD演練[1952:3613752] 串行隊(duì)列里的同步任務(wù) <NSThread: 0x7ff833505450>{number = 1, name = main} 1
2015-11-23 00:40:36.863 01.GCD演練[1952:3613752] 串行隊(duì)列里的同步任務(wù) <NSThread: 0x7ff833505450>{number = 1, name = main} 2
2015-11-23 00:40:36.863 01.GCD演練[1952:3613752] 串行隊(duì)列里的同步任務(wù) <NSThread: 0x7ff833505450>{number = 1, name = main} 3
2015-11-23 00:40:36.863 01.GCD演練[1952:3613752] 串行隊(duì)列里的同步任務(wù) <NSThread: 0x7ff833505450>{number = 1, name = main} 4
2015-11-23 00:40:36.863 01.GCD演練[1952:3613752] 并行隊(duì)列里的同步任務(wù) <NSThread: 0x7ff833505450>{number = 1, name = main} 0
2015-11-23 00:40:36.863 01.GCD演練[1952:3613752] 并行隊(duì)列里的同步任務(wù) <NSThread: 0x7ff833505450>{number = 1, name = main} 1
2015-11-23 00:40:36.863 01.GCD演練[1952:3613752] 并行隊(duì)列里的同步任務(wù) <NSThread: 0x7ff833505450>{number = 1, name = main} 2
2015-11-23 00:40:36.864 01.GCD演練[1952:3613752] 并行隊(duì)列里的同步任務(wù) <NSThread: 0x7ff833505450>{number = 1, name = main} 3
2015-11-23 00:40:36.864 01.GCD演練[1952:3613752] 并行隊(duì)列里的同步任務(wù) <NSThread: 0x7ff833505450>{number = 1, name = main} 4

2.異步操作只在非主線程的線程執(zhí)行，在串行隊(duì)列中異步操作會(huì)在新建的線程中按順序執(zhí)行。

 dispatch_queue_t q_serial = dispatch_queue_create("my_serial_queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
 for(int i = 0; i < 5; ++i){
  dispatch_async(q_serial, ^{
   NSLog(@"串行隊(duì)列 -- 異步任務(wù) %@ %d", [NSThread currentThread], i);
  });
 }

因?yàn)槭钱惒讲僮?，所以?huì)新建一個(gè)線程。又因?yàn)榧尤氲酱嘘?duì)列中，所以所有的操作只會(huì)按順序執(zhí)行。

2015-11-23 01:03:22.372 01.GCD演練[2081:3627139] 串行隊(duì)列 -- 異步任務(wù) <NSThread: 0x7fb593d42f50>{number = 2, name = (null)} 0
2015-11-23 01:03:23.373 01.GCD演練[2081:3627139] 串行隊(duì)列 -- 異步任務(wù) <NSThread: 0x7fb593d42f50>{number = 2, name = (null)} 1
2015-11-23 01:03:24.374 01.GCD演練[2081:3627139] 串行隊(duì)列 -- 異步任務(wù) <NSThread: 0x7fb593d42f50>{number = 2, name = (null)} 2
2015-11-23 01:03:25.375 01.GCD演練[2081:3627139] 串行隊(duì)列 -- 異步任務(wù) <NSThread: 0x7fb593d42f50>{number = 2, name = (null)} 3
2015-11-23 01:03:26.376 01.GCD演練[2081:3627139] 串行隊(duì)列 -- 異步任務(wù) <NSThread: 0x7fb593d42f50>{number = 2, name = (null)} 4

3.異步操作，并行隊(duì)列

 dispatch_queue_t q_concurrent = dispatch_queue_create("my_concurrent_queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
 for(int i = 0; i < 5; ++i){
  dispatch_async(q_concurrent, ^{
   NSLog(@"并行隊(duì)列 -- 異步任務(wù) %@ %d", [NSThread currentThread], i);
  });
 }

理論上并行隊(duì)列會(huì)給每一個(gè)異步操作新建線程，然后讓所有的任務(wù)并發(fā)執(zhí)行。但是實(shí)際上系統(tǒng)能創(chuàng)建的線程數(shù)量是有限的，當(dāng)創(chuàng)建的線程達(dá)到最大線程數(shù)以后，后面的異步操作就需要等待前面的操作執(zhí)行完畢才能得到執(zhí)行。哪個(gè)線程操作執(zhí)行完畢，就把等待的異步任務(wù)安排到哪個(gè)線程。直到所有的操作執(zhí)行完畢。你可以把上述代碼的循環(huán)次數(shù)改成5000就可以觀察到此現(xiàn)象。

2015-11-23 01:14:15.282 01.GCD演練[2165:3634728] 并行隊(duì)列 -- 異步任務(wù) <NSThread: 0x7fb3b841b0a0>{number = 4, name = (null)} 3
2015-11-23 01:14:15.282 01.GCD演練[2165:3634724] 并行隊(duì)列 -- 異步任務(wù) <NSThread: 0x7fb3b8514da0>{number = 3, name = (null)} 0
2015-11-23 01:14:15.282 01.GCD演練[2165:3634726] 并行隊(duì)列 -- 異步任務(wù) <NSThread: 0x7fb3b8604db0>{number = 5, name = (null)} 2
2015-11-23 01:14:15.282 01.GCD演練[2165:3634725] 并行隊(duì)列 -- 異步任務(wù) <NSThread: 0x7fb3b86119d0>{number = 2, name = (null)} 1
2015-11-23 01:14:15.285 01.GCD演練[2165:3634729] 并行隊(duì)列 -- 異步任務(wù) <NSThread: 0x7fb3b87011f0>{number = 6, name = (null)} 4

3.NSOperation & NSOperationQueue

雖然GCD的功能已經(jīng)很強(qiáng)大了，但是它使用的API依然是C語言的。在某些時(shí)候，在面向?qū)ο蟮膐bjective-c中使用起來非常的不方便和不安全。

所以蘋果公司把GCD中的操作抽象成NSOperation對(duì)象，把隊(duì)列抽象成NSOperationQueue對(duì)象。

抽象為NSOperation & NSOperationQueue以后的好處有一下幾點(diǎn)：

代碼風(fēng)格統(tǒng)一了，我們不用在面向?qū)ο蟮膐bjective-C中寫面對(duì)過程的C語言代碼了。
我們知道在GCD中操作的執(zhí)行代碼都是寫在匿名的block里面，那么我們很難做到給操作設(shè)置依賴關(guān)系以及取消操作。這些功能都已經(jīng)封裝到NSOperation對(duì)象里面了。^-^
NSOperationQueue對(duì)象比GCD中隊(duì)列更加的強(qiáng)大和靈活，比如：設(shè)置并發(fā)操作數(shù)量，取消隊(duì)列中所有操作。
NSOperation分為NSInvocationOperation和NSBlockOperation

NSInvocationOperation的使用

//首先定義一個(gè)NSOperationQueue對(duì)象
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
NSInvocationOperation *op = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(operationAction:) object:@"這里可以穿參數(shù)"];
[queue addOperation:op];//把操作加入隊(duì)列中即開始執(zhí)行
- (void)operationAction:(id)obj
{
 NSLog(@"%@ - obj : %@", [NSThread currentThread], obj);
}

輸出為：

2015-11-23 02:55:19.067 多線程demo[2604:3686934] <NSThread: 0x7f9dfa443510>{number = 2, name = (null)} - obj : 這里可以穿參數(shù)

NSBlockOperation的使用

NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
NSBlockOperation *op = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
 [self operationAction:@"這是NSBlockOperation"];
}];
[queue addOperation:op];

輸出為：

2015-11-23 02:56:11.812 多線程demo[2617:3687872] <NSThread: 0x7fa983f10a50>{number = 2, name = (null)} - obj : 這是NSBlockOperation

設(shè)置依賴關(guān)系(執(zhí)行順序)

 NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
 NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(operationAction:) object:@"op1"];
 NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(operationAction:) object:@"op2"];
 //op2在op1之后執(zhí)行
 [op2 addDependency:op1];//這里需要注意，一定要在addOperation之前設(shè)置依賴關(guān)系 
 [queue addOperation:op1];
 [queue addOperation:op2];

輸出為：

2015-11-23 02:57:40.283 多線程demo[2661:3689737] <NSThread: 0x7fb663e132d0>{number = 2, name = (null)} - obj : op1
2015-11-23 02:57:40.284 多線程demo[2661:3689737] <NSThread: 0x7fb663e132d0>{number = 2, name = (null)} - obj : op2

沒有設(shè)置依賴關(guān)系的輸出：

2015-11-23 03:00:45.939 多線程demo[2709:3692307] <NSThread: 0x7fe951d0d8a0>{number = 2, name = (null)} - obj : op2
2015-11-23 03:00:45.939 多線程demo[2709:3692308] <NSThread: 0x7fe951c24720>{number = 3, name = (null)} - obj : op1

到這里你應(yīng)該發(fā)現(xiàn)了，在NSOperation & NSOperationQueue中，我們不需要再像GCD那樣定義操作的類型和隊(duì)列的類型和控制操作的執(zhí)行順序了，你只需要直接設(shè)定操作的執(zhí)行順序就可以了。

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