首先明確線程和進程的關(guān)系和區(qū)別：
一個程序至少有一個進程,一個進程至少有一個線程.
線程的劃分尺度小于進程，使得多線程程序的并發(fā)性高。
另外，進程在執(zhí)行過程中擁有獨立的內(nèi)存單元，而多個線程共享內(nèi)存，從而極大地提高了程序的運行效率。
線程在執(zhí)行過程中與進程還是有區(qū)別的。每個獨立的線程有一個程序運行的入口、順序執(zhí)行序列和程序的出口。但是線程不能夠獨立執(zhí)行，必須依存在應用程序中，由應用程序提供多個線程執(zhí)行控制。
從邏輯角度來看，多線程的意義在于一個應用程序中，有多個執(zhí)行部分可以同時執(zhí)行。但操作系統(tǒng)并沒有將多個線程看做多個獨立的應用，來實現(xiàn)進程的調(diào)度和管理以及資源分配。這就是進程和線程的重要區(qū)別。
進程是具有一定獨立功能的程序關(guān)于某個數(shù)據(jù)集合上的一次運行活動,進程是系統(tǒng)進行資源分配和調(diào)度的一個獨立單位.
線程是進程的一個實體,是CPU調(diào)度和分派的基本單位,它是比進程更小的能獨立運行的基本單位.線程自己基本上不擁有系統(tǒng)資源,只擁有一點在運行中必不可少的資源(如程序計數(shù)器,一組寄存器和棧),但是它可與同屬一個進程的其他的線程共享進程所擁有的全部資源.
一個線程可以創(chuàng)建和撤銷另一個線程;同一個進程中的多個線程之間可以并發(fā)執(zhí)行.
進程和線程的主要差別在于它們是不同的操作系統(tǒng)資源管理方式。進程有獨立的地址空間，一個進程崩潰后，在保護模式下不會對其它進程產(chǎn)生影響，而線程只是一個進程中的不同執(zhí)行路徑。線程有自己的堆棧和局部變量，但線程之間沒有單獨的地址空間，一個線程死掉就等于整個進程死掉，所以多進程的程序要比多線程的程序健壯，但在進程切換時，耗費資源較大，效率要差一些。但對于一些要求同時進行并且又要共享某些變量的并發(fā)操作，只能用線程，不能用進程。
iOS中多線程有以下四種
·PThread
·GCD
·NSThread
·NSOperation & NSOperationQueue
1.PThread（不常用）
POSIX線程（POSIX threads），簡稱Pthreads，是線程的POSIX標準。該標準定義了創(chuàng)建和操縱線程的一整套API。在類Unix操作系統(tǒng)（Unix、Linux、Mac OS X等）中，都使用Pthreads作為操作系統(tǒng)的線程。
2.GCD（*）Grand Center Dispatch
自動管理縣城的生命周期，自動創(chuàng)建線程、調(diào)度任務、銷毀線程。（使用了block）
GCD中的兩個概念：任務、隊列。
任務：block。分為同步執(zhí)行和異步執(zhí)行。同步會阻塞當前進程，直到block執(zhí)行完畢；異步不會阻塞當前進程。
隊列：用于存放任務。分為串行隊列和并行隊列。串行隊列FIFO；并行隊列同樣是FIFO，不過取出之后放入新的線程里，取出速度很快所以相當于并行。
創(chuàng)建隊列
1.主隊列（刷新UI）
dispatch_queue_t queue = ispatch_get_main_queue();
2.創(chuàng)建自己的隊列
//串行隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", NULL);
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
//并行隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
3.全局并行隊列（只要是并行的任務都加入這個隊列，系統(tǒng)提供的并行隊列）
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
創(chuàng)建任務
1.同步任務（會阻塞當前線程）SYNC
dispatch_sync(<#queue#>, ^{
//code here
NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
});
2.異步任務（不會阻塞當前線程）ASYNC
dispatch_async(<#queue#>, ^{
//code here
NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
});
隊列組
隊列組可以將很多隊列添加到一個組里，這樣做的好處是，當這個組里所有的任務都執(zhí)行完了，隊列組會通過一個方法通知我們。下面是使用方法，這是一個很實用的功能。
//1.創(chuàng)建隊列組
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
//2.創(chuàng)建隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//3.多次使用隊列組的方法執(zhí)行任務, 只有異步方法
//3.1.執(zhí)行3次循環(huán)
dispatch_group_async(group, queue, ^{
for (NSInteger i = 0; i < 3; i++) {
NSLog(@"group-01 - %@", [NSThread currentThread]);
}
});
//3.2.主隊列執(zhí)行8次循環(huán)
dispatch_group_async(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
for (NSInteger i = 0; i < 8; i++) {
NSLog(@"group-02 - %@", [NSThread currentThread]);
}
});
//3.3.執(zhí)行5次循環(huán)
dispatch_group_async(group, queue, ^{
for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) {
NSLog(@"group-03 - %@", [NSThread currentThread]);
}
});
//4.都完成后會自動通知
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"完成 - %@", [NSThread currentThread]);
});
func dispatch_barrier_async(_ queue: dispatch_queue_t, _ block: dispatch_block_t):
這個方法重點是你傳入的queue，當你傳入的queue是通過DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT參數(shù)自己創(chuàng)建的queue時，這個方法會阻塞這個queue（注意是阻塞 queue ，而不是阻塞當前線程），一直等到這個queue中排在它前面的任務都執(zhí)行完成后才會開始執(zhí)行自己，自己執(zhí)行完畢后，再會取消阻塞，使這個queue中排在它后面的任務繼續(xù)執(zhí)行。
如果你傳入的是其他的queue, 那么它就和dispatch_async一樣了。
func dispatch_barrier_sync(_ queue: dispatch_queue_t, _ block: dispatch_block_t):
這個方法的使用和上一個一樣，傳入自定義的并發(fā)隊列（DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT），它和上一個方法一樣的阻塞queue，不同的是 這個方法還會阻塞當前線程。
如果你傳入的是其他的queue, 那么它就和dispatch_sync一樣了。
3.NSTread
這套方案是經(jīng)過蘋果封裝后的，并且完全面向?qū)ο蟮摹Ｋ阅憧梢灾苯硬倏鼐€程對象，非常直觀和方便。但是，它的生命周期還是需要我們手動管理。
創(chuàng)建線程啟動：
// 創(chuàng)建
NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:nil];
// 啟動
[thread start];
創(chuàng)建線程并啟動：
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:nil];
使用NSObject的方法創(chuàng)建并啟動：
[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:nil];
其他常用方法：
//取消線程
- (void)cancel;
//啟動線程
- (void)start;
//判斷某個線程的狀態(tài)的屬性
@property (readonly, getter=isExecuting) BOOL executing;
@property (readonly, getter=isFinished) BOOL finished;
@property (readonly, getter=isCancelled) BOOL cancelled;
//設置和獲取線程名字
-(void)setName:(NSString *)n;
-(NSString *)name;
//獲取當前線程信息
+ (NSThread *)currentThread;
//獲取主線程信息
+ (NSThread *)mainThread;
//使當前線程暫停一段時間，或者暫停到某個時刻
+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)time;
+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
4.NSOperation和NSOperationQueue
NSOperation 是蘋果公司對 GCD 的封裝，完全面向?qū)ο蟆?NSOperation 和 NSOperationQueue分別對應 GCD 的任務 和 隊列。
操作步驟：
將要執(zhí)行的任務封裝到一個NSOperation對象中。
將此任務添加到一個NSOperationQueue對象中。
然后系統(tǒng)就會自動在執(zhí)行任務。至于同步還是異步、串行還是并行請繼續(xù)往下看：
添加任務
值得說明的是，NSOperation只是一個抽象類，所以不能封裝任務。但它有 2 個子類用于封裝任務。分別是：NSInvocationOperation和NSBlockOperation。創(chuàng)建一個 Operation 后，需要調(diào)用start方法來啟動任務，它會默認在當前隊列同步執(zhí)行。當然你也可以在中途取消一個任務，只需要調(diào)用其cancel方法即可。
NSInvocationOperation : 需要傳入一個方法名。
//1.創(chuàng)建NSInvocationOperation對象
NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
//2.開始執(zhí)行
[operation start];
NSBlockOperation
//1.創(chuàng)建NSBlockOperation對象
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
}];
//2.開始任務
[operation start];
之前說過這樣的任務，默認會在當前線程執(zhí)行。但是NSBlockOperation還有一個方法：addExecutionBlock:，通過這個方法可以給 Operation 添加多個執(zhí)行 Block。這樣 Operation 中的任務會并發(fā)執(zhí)行，它會在主線程和其它的多個線程執(zhí)行這些任務，注意下面的打印結(jié)果：
//1.創(chuàng)建NSBlockOperation對象
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
}];
//添加多個Block
for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) {
[operation addExecutionBlock:^{
NSLog(@"第%ld次：%@", i, [NSThread currentThread]);
}];
}
//2.開始任務
[operation start];
打印輸出
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095467] 第2次 - {number = 1, name = main}
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095666] 第1次 - {number = 4, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095665] {number = 3, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.585 test[17527:4095662] 第0次 - {number = 2, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.586 test[17527:4095666] 第3次 - {number = 4, name = (null)}
2015-07-28 17:50:16.586 test[17527:4095467] 第4次 - {number = 1, name = main}
?
NOTE：addExecutionBlock方法必須在start()方法之前執(zhí)行，否則就會報錯：
‘*** -[NSBlockOperation addExecutionBlock:]: blocks cannot be added after the operation has started executing or finished'
?自定義Operation
除了上面的兩種 Operation 以外，我們還可以自定義 Operation。自定義 Operation 需要繼承NSOperation類，并實現(xiàn)其main()方法，因為在調(diào)用start()方法的時候，內(nèi)部會調(diào)用main()方法完成相關(guān)邏輯。所以如果以上的兩個類無法滿足你的欲望的時候，你就需要自定義了。你想要實現(xiàn)什么功能都可以寫在里面。除此之外，你還需要實現(xiàn)cancel()在內(nèi)的各種方法。所以這個功能提供給高級玩家，我在這里就不說了，等我需要用到時在研究它，到時候可能會再做更新。
創(chuàng)建隊列
看過上面的內(nèi)容就知道，我們可以調(diào)用一個NSOperation對象的start()方法來啟動這個任務，但是這樣做他們默認是同步執(zhí)行的。就算是addExecutionBlock方法，也會在當前線程和其他線程中執(zhí)行，也就是說還是會占用當前線程。這是就要用到隊列NSOperationQueue了。而且，按類型來說的話一共有兩種類型：主隊列、其他隊列。只要添加到隊列，會自動調(diào)用任務的 start() 方法
主隊列
細心的同學就會發(fā)現(xiàn)，每套多線程方案都會有一個主線程（當然啦，說的是iOS中，像 pthread 這種多系統(tǒng)的方案并沒有，因為UI線程理論需要每種操作系統(tǒng)自己定制）。這是一個特殊的線程，必須串行。所以添加到主隊列的任務都會一個接一個地排著隊在主線程處理。
//OBJECTIVE-C
NSOperationQueue *queue = [NSOperationQueue mainQueue];
其他隊列
因為主隊列比較特殊，所以會單獨有一個類方法來獲得主隊列。那么通過初始化產(chǎn)生的隊列就是其他隊列了，因為只有這兩種隊列，除了主隊列，其他隊列就不需要名字了。
注意：其他隊列的任務會在其他線程并行執(zhí)行。
OBJECTIVE-C
//1.創(chuàng)建一個其他隊列
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
//2.創(chuàng)建NSBlockOperation對象
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
}];
//3.添加多個Block
for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) {
[operation addExecutionBlock:^{
NSLog(@"第%ld次：%@", i, [NSThread currentThread]);
}];
}
//4.隊列添加任務
[queue addOperation:operation];
打印輸出
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443534] {number = 5, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443536] 第2次 - {number = 2, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443535] 第0次 - {number = 4, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443533] 第1次 - {number = 3, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443534] 第3次 - {number = 5, name = (null)}
2015-07-28 20:26:28.463 test[18622:4443536] 第4次 - {number = 2, name = (null)}
OK, 這時應該發(fā)問了，大家將NSOperationQueue與GCD的隊列相比較就會發(fā)現(xiàn)，這里沒有串行隊列，那如果我想要10個任務在其他線程串行的執(zhí)行怎么辦？
這就是蘋果封裝的妙處，你不用管串行、并行、同步、異步這些名詞。NSOperationQueue有一個參數(shù)maxConcurrentOperationCount最大并發(fā)數(shù)，用來設置最多可以讓多少個任務同時執(zhí)行。當你把它設置為1的時候，他不就是串行了嘛！
NSOperationQueue還有一個添加任務的方法，- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;，這是不是和 GCD 差不多？這樣就可以添加一個任務到隊列中了，十分方便。
NSOperation有一個非常實用的功能，那就是添加依賴。比如有 3 個任務：A: 從服務器上下載一張圖片，B：給這張圖片加個水印，C：把圖片返回給服務器。這時就可以用到依賴了:
OBJECTIVE-C
//1.任務一：下載圖片
NSBlockOperation *operation1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"下載圖片 - %@", [NSThread currentThread]);
[NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
}];
//2.任務二：打水印
NSBlockOperation *operation2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"打水印? - %@", [NSThread currentThread]);
[NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
}];
//3.任務三：上傳圖片
NSBlockOperation *operation3 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSLog(@"上傳圖片 - %@", [NSThread currentThread]);
[NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
}];
//4.設置依賴
[operation2 addDependency:operation1];? ? ? //任務二依賴任務一
[operation3 addDependency:operation2];? ? ? //任務三依賴任務二
//5.創(chuàng)建隊列并加入任務
NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
[queue addOperations:@[operation3, operation2, operation1] waitUntilFinished:NO];
打印結(jié)果
2015-07-28 21:24:28.622 test[19392:4637517] 下載圖片 - {number = 2, name = (null)}
2015-07-28 21:24:29.622 test[19392:4637515] 打水印? - {number = 3, name = (null)}
2015-07-28 21:24:30.627 test[19392:4637515] 上傳圖片 - {number = 3, name = (null)}
注意：不能添加相互依賴，會死鎖，比如 A依賴B，B依賴A。
可以使用removeDependency來解除依賴關(guān)系。
可以在不同的隊列之間依賴，反正就是這個依賴是添加到任務身上的，和隊列沒關(guān)系。
其他方法
以上就是一些主要方法, 下面還有一些常用方法需要大家注意：
NSOperation
BOOL executing;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //判斷任務是否正在執(zhí)行
BOOL finished;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //判斷任務是否完成
void (^completionBlock)(void);? ? ? ? //用來設置完成后需要執(zhí)行的操作
- (void)cancel;? ? ? ? ? ? ? ? ? ? //取消任務
- (void)waitUntilFinished;? ? ? ? ? ? //阻塞當前線程直到此任務執(zhí)行完畢
NSOperationQueue
NSUInteger operationCount;? ? ? ? //獲取隊列的任務數(shù)
- (void)cancelAllOperations;? ? ? ? //取消隊列中所有的任務
- (void)waitUntilAllOperationsAreFinished;? ? //阻塞當前線程直到此隊列中的所有任務執(zhí)行完畢
[queue setSuspended:YES];? ? ? ? ? // 暫停queue
[queue setSuspended:NO];? ? ? ? ? // 繼續(xù)queue
好啦，到這里差不多就講完了。當然，我講的并不完整，可能有一些知識我并沒有講到，但作為常用方法，這些已經(jīng)足夠了。不過我在這里只是告訴你了一些方法的功能，只是怎么把他們用到合適的地方，就需要多多實踐了。下面我會說一些關(guān)于多線程的案例，是大家更加什么地了解。
其他用法
在這部分，我會說一些和多線程知識相關(guān)的案例，可能有些很簡單，大家早都知道的，不過因為這篇文章講的是多線程嘛，所以應該盡可能的全面嘛。還有就是，我會盡可能的使用多種方法實現(xiàn)，讓大家看看其中的區(qū)別。
線程同步
所謂線程同步就是為了防止多個線程搶奪同一個資源造成的數(shù)據(jù)安全問題，所采取的一種措施。當然也有很多實現(xiàn)方法，請往下看：
互斥鎖：給需要同步的代碼塊加一個互斥鎖，就可以保證每次只有一個線程訪問此代碼塊。
OBJECTIVE-C
@synchronized(self) {
//需要執(zhí)行的代碼塊
}
同步執(zhí)行：我們可以使用多線程的知識，把多個線程都要執(zhí)行此段代碼添加到同一個串行隊列，這樣就實現(xiàn)了線程同步的概念。當然這里可以使用GCD和NSOperation兩種方案，我都寫出來。
OBJECTIVE-C
//GCD
//需要一個全局變量queue，要讓所有線程的這個操作都加到一個queue中
dispatch_sync(queue, ^{
NSInteger ticket = lastTicket;
[NSThread sleepForTimeInterval:0.1];
NSLog(@"%ld - %@",ticket, [NSThread currentThread]);
ticket -= 1;
lastTicket = ticket;
});
//NSOperation & NSOperationQueue
//重點：1. 全局的 NSOperationQueue, 所有的操作添加到同一個queue中
//? ? ? 2. 設置 queue 的 maxConcurrentOperationCount 為 1
//? ? ? 3. 如果后續(xù)操作需要Block中的結(jié)果，就需要調(diào)用每個操作的waitUntilFinished，阻塞當前線程，一直等到當前操作完成，才允許執(zhí)行后面的。waitUntilFinished 要在添加到隊列之后！
NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
NSInteger ticket = lastTicket;
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
NSLog(@"%ld - %@",ticket, [NSThread currentThread]);
ticket -= 1;
lastTicket = ticket;
}];
[queue addOperation:operation];
[operation waitUntilFinished];
//后續(xù)要做的事
延遲執(zhí)行
所謂延遲執(zhí)行就是延時一段時間再執(zhí)行某段代碼。下面說一些常用方法。
perform
OBJECTIVE-C
// 3秒后自動調(diào)用self的run:方法，并且傳遞參數(shù)：@"abc"
[self performSelector:@selector(run:) withObject:@"abc" afterDelay:3];
GCD
可以使用 GCD 中的dispatch_after方法，OC 和 Swift 都可以使用，這里只寫 OC 的，Swift 的是一樣的。
OBJECTIVE-C
// 創(chuàng)建隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
// 設置延時，單位秒
double delay = 3;
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delay * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{
// 3秒后需要執(zhí)行的任務
});
NSTimer
NSTimer 是iOS中的一個計時器類，除了延遲執(zhí)行還有很多用法，不過這里直說延遲執(zhí)行的用法。同樣只寫 OC 版的，Swift 也是相同的。
OBJECTIVE-C
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3.0 target:self selector:@selector(run:) userInfo:@"abc" repeats:NO];
單例模式
至于什么是單例模式，我也不多說，我只說說一般怎么實現(xiàn)。在 Objective-C 中，實現(xiàn)單例的方法已經(jīng)很具體了，雖然有別的方法，但是一般都是用一個標準的方法了，下面來看看。
OBJECTIVE-C
@interface Tool : NSObject
+ (instancetype)sharedTool;
@end
@implementation Tool
static id _instance;
+ (instancetype)sharedTool {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
_instance = [[Tool alloc] init];
});
return _instance;
}
@end
這里之所以將單例模式，是因為其中用到了 GCD 的dispatch_once方法。
從其他線程回到主線程的方法
我們都知道在其他線程操作完成后必須到主線程更新UI。所以，介紹完所有的多線程方案后，我們來看看有哪些方法可以回到主線程。
NSThread
//Objective-C
[self performSelectorOnMainThread:@selector(run) withObject:nil waitUntilDone:NO];
GCD
//Objective-C
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
});
NSOperationQueue
//Objective-C
[[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
}];
