什么是进程
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而且受保护的内存空间内。
什么是线程
一个进程要想执行任务，必须得有一个线程，而且每一个进程中至少有一个线程
进程的所有任务都在线程中执行
多线程原理
1、同一时间，CPU只能处理一条线程，只有一条线程在工作
2、多线程并发，其实是CPU快速的在多条线程之间切换
3、如果多线程切换速度特别快，就造成了多线程并发执行的假象
**注：**如果线程非常多，CPU会在N多线程之间切换，CPU消耗就会特别大，每条线程被调用额频率就会被降低，所以要适当使用多线程
多线程优缺点
优点
1、能适当的提高程序执行效率
2、能够适当的提高资源利用率（CPU，内存利用率）
缺点
1、创建线程是有开销的，iOS下主要成本包括：内核数据结构（大约1KB），栈空间（子线程512KB，主线程1MB，也可以使用-setStackSize：设置，但是必须是4K的倍数，而且最小是16K），创建线程大约需要90毫秒的创建时间
2、若开启大量线程，会降低线程上的性能，CPU消耗越大
3、多线程使用太多，会使程序设计更加复杂，比如线程间的通信，数据共享等
多线程的对比
一、关于NSThread
通过alloc init进行创建
//创建线程
NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"jack"];
thread.name = @"my-thread";
thread.threadPriority = 0.1;
//启动线程
[thread start];
通过 detachNewThreadSelector 方式创建并执行线程
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"rose"];
隐式创建后自动启动线程
[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"wahaha"];
采用第一种方式：设置一些线程属性；例如线程 名字，从控制台信息可以看出来，当设置了不同的NSThread对象的优先级属性，可以控制其执行的顺序，优先级越高，越先执行；而设置名字属性后，可以通过调试监控当前所处线程，便于问题分析
第二、三种，创建和操作简单
多线程的竞争（线程锁）
一块资源可能被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一个资源、同一个对象、同一个变量，就会出现线程安全问题
当线程A去访问文件时，需要将文件锁住，读取并运算结束后，将其解锁，线程B再去访问，线程B访问时需要再次将文件加锁并运算，结束后再解锁。这样就避免了俩个线程同时访问文件而造成文件错误。
互斥锁使用
格式：@synchronized(锁对象) { // 需要锁定的代码 }
**互斥锁的使用前提：**多条线程抢夺同一块资源
**注意：**锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的
互斥锁的优缺点
优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题
缺点：需要消耗大量的CPU资源
线程同步
线程同步的意思是：多条线程在同一条线上执行（按顺序地执行任务）
互斥锁，就是使用了线程同步技术，保证线程的串行
线程异步
多线程默认的就是异步，这个不需要多做解释
原子和非原子属性
atomic：原子属性，默认为setter方法加锁（默认就是atomic），线程安全，需要消耗大量的资源
nonatomic：非原子属性，不会为setter方法加锁，适合内存小的移动设备
注：iOS开发中，所有属性都声明为nonatomic，尽量避免多线程抢夺同一资源。尽量将加锁，资源抢夺业务交给服务器
线程间通信
在一个进程中，线程往往不是孤立存在，多个线程需要经常进行通信，一般表现为一个线程传递数据给另外一个线程，或者在一个线程中执行完一个特定任务后，转到另一个线程继续执行任务
线程间通信常用方法
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
示例：处理UI在主线程，下载图片载子线程，当图片下载完后，回归主线程并显示
- (IBAction)showImageView:(UIButton *)sender {
NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
[self performSelectorInBackground:@selector(download) withObject:nil];
}
-(void)download{
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://img.pconline.com.cn/images/photoblog/9/9/8/1/9981681/200910/11/1255259355826.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
UIImage *image =[UIImage imageWithData:data];
NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
[self performSelectorOnMainThread:@selector(showImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];
}
-(void)showImage:(UIImage *)image{
self.imageView.image = image;
NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
}
二、关于GCD
GCD的内部实现
1、iOS和OS的内核是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<比如线程间的通信>）
GCD优势
CGD是苹果公司为多核的并行运算提供的方案（iOS4开始）
GCD会自动利用更多的CPU内核
GCD会自动管理线程生命周期（创建线程、调度线程、销毁线程）程序员只需要告诉GCD想要执行什么任务，不需要编写任何线程管理的代码
GCD俩个核心概念
任务：执行什么操作
队列：用来存放任务
GCD使用
定制任务（想做的操作）
将任务添加到队列当中（GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执行，任务的取出遵循队列的FIFO原则，先进先出，后进后出。）
GCD执行
//同步方式执行
dispatch_sync(dispatch_queue_t _Nonnull queue, <^(void)block>)
//异步的方式执行
dispatch_async(dispatch_queue_t _Nonnull queue, <^(void)block>)
queue：队列
block：任务
同步和异步的区别：
同步：只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
GCD的队列类型
并发队列：可以让多个任务并发执行，并发功能只有在异步dispatch_async函数下才有效
串行队列：让任务一个接着一个地执行
注：有四个容易混淆的概念：同步、异步、并发、串行
同步和异步主要影响能不能开线程
串行和并行主要影响任务的执行方式
各种队列的执行效果
注：1、使用同步函数往当前串行队列中添加任务，会卡住当前的串行队列
2、使用异步函数是需要把当前方法执行，再去执行异步函数
GCD线程间通信
//图片子线程下载dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://img.pconline.com.cn/images/photoblog/9/9/8/1/9981681/200910/11/1255259355826.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
UIImage *image =[UIImage imageWithData:data];
//图片主线程显示
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
self.imageView.image = image;
});
});
三、关于NSOperation
配合使用NSOperation和NSOperationQueue也能实现多线程编程
1.先将需要执行的操作封装到一个NSOperation对象中
2.然后将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中
3.系统会自动将NSOperationQueue中的NSOperation取出来
4.将取出的NSOperation封装的操作放到一条新线程中执行
NSOperation的子类（抽象类，并不具备封装操作的能力，必须使用它的子类）
1.NSInvocationOperation
2.NSBlockOperation
3.自定义子类继承NSOperation,实现内部相应的方法
关于NSInvocationOperation
调用start方法开始执行操作，一旦执行操作就会调用run方法
注：默认情况下，调用了start方法后并不会开一条新线程去执行操作，而是在当前线程同步执行操作
只有NSOperation放到一个NSOperationQueue中，才会异步执行
- (IBAction)invocationOperation:(id)sender {
//初始化Operation子类
NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
//开启
[operation start];
}
-(void)run{
NSLog(@"0--%@",[NSThread currentThread]);
}
注：只要NSBlockOperation封装的操作数大于1，就会异步执行
//初始化Operation子类
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"1--%@",[NSThread currentThread]);
}];
//添加额外的任务（在子线程执行）
[operation addExecutionBlock:^{
NSLog(@"2--%@",[NSThread currentThread]);
}];
[operation addExecutionBlock:^{
NSLog(@"3--%@",[NSThread currentThread]);
}];
[operation start];
NSOperationQueue设置队列监听与依赖
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"down1---%@",[NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"down2---%@",[NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *op3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"down3---%@",[NSThread currentThread]);
}];
NSBlockOperation *op4 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"down4---%@",[NSThread currentThread]);
}];
//设置依赖（op1和op3执行完之后才执行2）
[op3 addDependency:op1];
[op3 addDependency:op4];
[queue addOperation:op1];
[queue addOperation:op2];
[queue addOperation:op3];
[queue addOperation:op4];
//监听一个操作的执行完成
[op3 setCompletionBlock:^{
NSLog(@"执行完成");
}];
注：一定要避免相互依赖，比如
[op3 addDependency:op1];
[op1 addDependency:op3]; //错误的写法---相互依赖
NSOperationQueue队列间的数据通信
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];
__block UIImage *image1;
NSBlockOperation *downloadw1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
//下载图片1
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://img.pconline.com.cn/images/photoblog/9/9/8/1/9981681/200910/11/1255259355826.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
image1 =[UIImage imageWithData:data];
}];
__block UIImage *image2;
NSBlockOperation *downloadw2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
//下载图片2
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://pic38.nipic.com/20140228/5571398_215900721128_2.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
image2 =[UIImage imageWithData:data];
}];
NSBlockOperation *combine = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
//合成新图片
UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(100, 100));
[image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 50, 100)];
[image2 drawInRect:CGRectMake(50, 0, 50, 100)];
UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
UIGraphicsEndImageContext();
[[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{
self.imageView.image = image;
}];
}];
[combine addDependency:downloadw1];
[combine addDependency:downloadw2];
[queue addOperation:downloadw1];
[queue addOperation:downloadw2];
[queue addOperation:combine];
