• 1.1 進程

  進程是指在系統(tǒng)中正在運行的一個應用程序。每個進程之間是獨立的，每個進程均運行在其專用且受保護的內存空間內。

• 1.2 線程

（1）基本概念

1個進程要想執(zhí)行任務，必須得有線程（每1個進程至少要有1條線程），線程是進程的基本執(zhí)行單元，一個進程（程序）的所有任務都在線程中執(zhí)行。

（2）線程的串行

 1個線程中任務的執(zhí)行是串行的，如果要在1個線程中執(zhí)行多個任務，那么只能一個一個地按順序執(zhí)行這些任務。也就是說，在同一時間內，1個線程只能執(zhí)行1個任務。

• 1.3 多線程

（1）基本概念

即1個進程中可以開啟多條線程，每條線程可以并行（同時）執(zhí)行不同的任務。

（2）線程的并行

并行即同時執(zhí)行。比如同時開啟3條線程分別下載3個文件（分別是文件A、文件B、文件C。

（3）多線程并發(fā)執(zhí)行的原理

 在同一時間里，CPU只能處理1條線程，只有1條線程在工作（執(zhí)行）。多線程并發(fā)（同時）執(zhí)行，其實是CPU快速地在多條線程之間調度（切換），如果CPU調度線程的時間足夠快，就造成了多線程并發(fā)執(zhí)行的假象

（4）多線程優(yōu)缺點

優(yōu)點
    1）能適當提高程序的執(zhí)行效率。
    2）能適當提高資源利用率（CPU、內存利用率）

缺點
    1）開啟線程需要占用一定的內存空間（默認情況下，主線程占用1M，子線程占用512KB），如果開啟大量的線程，會占用大量的內存空間，降低程序的性能。
    2）線程越多，CPU在調度線程上的開銷就越大。
    3）程序設計更加復雜：比如線程之間的通信、多線程的數(shù)據(jù)共享

• 1.4 多線程在iOS開發(fā)中的應用

（1）主線程

    1）一個iOS程序運行后，默認會開啟1條線程，稱為“主線程”或“UI線程”。
    2）作用。刷新顯示UI,處理UI事件。

（2）使用注意

    1）不要將耗時操作放到主線程中去處理，會卡住線程。

• 1.5 iOS中多線程的實現(xiàn)方案

（1）pthread

01 特點：
（1）一套通用的多線程API
（2）適用于Unix\Linux\Windows等系統(tǒng)
（3）跨平臺\可移植
（4）使用難度大

02 使用語言：c語言
03 使用頻率：幾乎不用
04 線程生命周期：由程序員進行管理

（2） NSThread

01 特點：
（1）使用更加面向對象
（2）簡單易用，可直接操作線程對象

02 使用語言：OC語言
03 使用頻率：偶爾使用
04 線程生命周期：由程序員進行管理

（3）GCD

01 特點：
（1）旨在替代NSThread等線程技術
（2）充分利用設備的多核(自動)

02 使用語言：OC語言
03 使用頻率：經(jīng)常使用
04 線程生命周期：自動管理

(4) NSOperation

01 特點：
（1）基于GCD（底層是GCD）
（2）比GCD多了一些更簡單實用的功能
（3）使用更加面向對象

02 使用語言：OC語言
03 使用頻率：經(jīng)常使用
04 線程生命周期：自動管理

2.pthread

（1）pthread的基本使用（需要包含頭文件）

    //使用pthread創(chuàng)建線程
   pthread_t thread;
    NSString *name = @"name";
    //使用pthread創(chuàng)建線程
    //第一個參數(shù)：線程對象地址
    //第二個參數(shù)：線程屬性
    //第三個參數(shù)：指向函數(shù)的執(zhí)行
    //第四個參數(shù)：傳遞給該函數(shù)的參數(shù)
    pthread_create(&thread, NULL, run, (__bridge void *)(name));

3.NSThread

（1）NSThread的基本使用

//第一種創(chuàng)建線程的方式：alloc init.
//特點：需要手動開啟線程，可以拿到線程對象進行詳細設置
    //創(chuàng)建線程
    /*
     第一個參數(shù)：目標對象
     第二個參數(shù)：選擇器，線程啟動要調用哪個方法
     第三個參數(shù)：前面方法要接收的參數(shù)（最多只能接收一個參數(shù)，沒有則傳nil）
     */
    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"wendingding"];
     //啟動線程
    [thread start];

//第二種創(chuàng)建線程的方式：分離出一條子線程
//特點：自動啟動線程，無法對線程進行更詳細的設置
    /*
     第一個參數(shù)：線程啟動調用的方法
     第二個參數(shù)：目標對象
     第三個參數(shù)：傳遞給調用方法的參數(shù)
     */
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"我是分離出來的子線程"];

//第三種創(chuàng)建線程的方式：后臺線程
//特點：自動啟動縣城，無法進行更詳細設置
[self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"我是后臺線程"];

（2）設置線程的屬性

   //設置線程的屬性
    //設置線程的名稱
    thread.name = @"線程A";

    //設置線程的優(yōu)先級,注意線程優(yōu)先級的取值范圍為0.0~1.0之間，1.0表示線程的優(yōu)先級最高,如果不設置該值，那么理想狀態(tài)下默認為0.5
    thread.threadPriority = 1.0;

（3）線程的狀態(tài)（了解）

//線程的各種狀態(tài)：新建-就緒-運行-阻塞-死亡
//常用的控制線程狀態(tài)的方法
[NSThread exit];//退出當前線程
[NSThread sleepForTimeInterval:2.0];//阻塞線程
[NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:2.0]];//阻塞線程
//注意：線程死了不能復生

（4）線程安全

    01 前提：多個線程訪問同一塊資源會發(fā)生數(shù)據(jù)安全問題
    02 解決方案：加互斥鎖
    03 相關代碼：@synchronized(self){}
    04 專業(yè)術語-線程同步
    05 原子和非原子屬性（是否對setter方法加鎖）

（5）線程間通信

-(void)touchesBegan:(nonnull NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(nullable UIEvent *)event
{
//    [self download2];

    //開啟一條子線程來下載圖片
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(downloadImage) toTarget:self withObject:nil];
}

-(void)downloadImage
{
    //1.確定要下載網(wǎng)絡圖片的url地址，一個url唯一對應著網(wǎng)絡上的一個資源
    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://p6.qhimg.com/t01d2954e2799c461ab.jpg"];

    //2.根據(jù)url地址下載圖片數(shù)據(jù)到本地（二進制數(shù)據(jù)
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

    //3.把下載到本地的二進制數(shù)據(jù)轉換成圖片
    UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

    //4.回到主線程刷新UI
    //4.1 第一種方式
//    [self performSelectorOnMainThread:@selector(showImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];

    //4.2 第二種方式
//    [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:YES];

    //4.3 第三種方式
    [self.imageView performSelector:@selector(setImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];
}

（6）如何計算代碼段的執(zhí)行時間

//第一種方法
    NSDate *start = [NSDate date];
    //2.根據(jù)url地址下載圖片數(shù)據(jù)到本地（二進制數(shù)據(jù)）
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

    NSDate *end = [NSDate date];
    NSLog(@"第二步操作花費的時間為%f",[end timeIntervalSinceDate:start]);

//第二種方法
    CFTimeInterval start = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

    CFTimeInterval end = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    NSLog(@"第二步操作花費的時間為%f",end - start);

4.GCD

（1）GCD基本知識

01 兩個核心概念-隊列和任務
02 同步函數(shù)和異步函數(shù)

（2）GCD基本使用【重點】

01 異步函數(shù)+并發(fā)隊列：開啟多條線程，并發(fā)執(zhí)行任務
02 異步函數(shù)+串行隊列：開啟一條線程，串行執(zhí)行任務
03 同步函數(shù)+并發(fā)隊列：不開線程，串行執(zhí)行任務
04 同步函數(shù)+串行隊列：不開線程，串行執(zhí)行任務
05 異步函數(shù)+主隊列：不開線程，在主線程中串行執(zhí)行任務
06 同步函數(shù)+主隊列：不開線程，串行執(zhí)行任務（注意死鎖發(fā)生）
07 注意同步函數(shù)和異步函數(shù)在執(zhí)行順序上面的差異

（3）GCD線程間通信

 //0.獲取一個全局的隊列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

    //1.先開啟一個線程，把下載圖片的操作放在子線程中處理
    dispatch_async(queue, ^{

       //2.下載圖片
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c3320b14bb3184c510fd8f9a185.jpg"];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

        NSLog(@"下載操作所在的線程--%@",[NSThread currentThread]);

        //3.回到主線程刷新UI
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
           self.imageView.image = image;
           //打印查看當前線程
            NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);
        });

    });

（4）GCD其它常用函數(shù)

    01 柵欄函數(shù)（控制任務的執(zhí)行順序）
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"--dispatch_barrier_async-");
    });

    02 延遲執(zhí)行（延遲·控制在哪個線程執(zhí)行）
      dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSLog(@"---%@",[NSThread currentThread]);
    });

    03 一次性代碼（注意不能放到懶加載）
    -(void)once
    {
        //整個程序運行過程中只會執(zhí)行一次
        //onceToken用來記錄該部分的代碼是否被執(zhí)行過
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{

            NSLog(@"-----");
        });
    }

    04 快速迭代（開多個線程并發(fā)完成迭代操作）
       dispatch_apply(subpaths.count, queue, ^(size_t index) {
    });

    05 隊列組（同柵欄函數(shù)）
    //創(chuàng)建隊列組
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    //隊列組中的任務執(zhí)行完畢之后，執(zhí)行該函數(shù)
    dispatch_group_notify(dispatch_group_t group,
    dispatch_queue_t queue,
    dispatch_block_t block);

補充: 1-關于GCD中的創(chuàng)建和釋放

在iOS6.0之前，在GCD中每當使用帶creat單詞的函數(shù)創(chuàng)建對象之后，都應該對其進行一次release操作。在iOS6.0之后，GCD被納入到了ARC的內存管理機制中，在使用GCD的時候我們就像對待普通OC對象一樣對待GCD,因此不再需要我們調用release方法。
1-2 GCD中設置隊列的優(yōu)先級
    01 使用create函數(shù)創(chuàng)建出來的隊列不論是串行隊列還是并發(fā)隊列，，其執(zhí)行任務線程的優(yōu)先級都是默認優(yōu)先級。
    02 可以通過set_target_queue來變更隊列的優(yōu)先級。第一個參數(shù)傳通過creat創(chuàng)建出來的隊列，后面一個參數(shù)傳指定了優(yōu)先級的全局并發(fā)隊列。第一個參數(shù)如果傳主隊列或者全局并發(fā)隊列的話，那么執(zhí)行結果是未知的。

1-3 暫停和恢復。
    GCD中的隊列也是可以暫停和恢復的，直接把相應的隊列作為參數(shù)就傳遞就可以。使用 dispatch_resume(queue1);和dispatch_suspend(queue1);

1-4 GCD中可以不使用block而使用函數(shù)。

1-5 在NSOperation中關于main方法的調用問題。
    先調用start方法，在start方法內部會調用main方法?？梢酝ㄟ^代碼來進行驗證。

5.NSOperation

• 5.1 NSOperation基本使用

（1）相關概念

01 NSOperation是對GCD的包裝
02 兩個核心概念【隊列+操作】

（2）基本使用

01 NSOperation本身是抽象類，只能只有它的子類
02 三個子類分別是：NSBlockOperation、NSInvocationOperation以及自定義繼承自NSOperation的類
03 NSOperation和NSOperationQueue結合使用實現(xiàn)多線程并發(fā)

（3）相關代碼

//  01 NSInvocationOperation
    //1.封裝操作
    /*
     第一個參數(shù)：目標對象
     第二個參數(shù)：該操作要調用的方法，最多接受一個參數(shù)
     第三個參數(shù)：調用方法傳遞的參數(shù)，如果方法不接受參數(shù)，那么該值傳nil
     */
    NSInvocationOperation *operation = [[NSInvocationOperation alloc]
                                        initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];

    //2.啟動操作
    [operation start];
-------------------------------------------------
    //  02 NSBlockOperation
    //1.封裝操作
    /*
     NSBlockOperation提供了一個類方法，在該類方法中封裝操作
     */
    NSBlockOperation *operation = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        //在主線程中執(zhí)行
        NSLog(@"---download1--%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    //2.追加操作，追加的操作在子線程中執(zhí)行
    [operation addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"---download2--%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    [operation addExecutionBlock:^{
         NSLog(@"---download3--%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    //3.啟動執(zhí)行操作
    [operation start];

----------------------------------------------
// 03 自定義NSOperation
    //如何封裝操作？
    //自定義的NSOperation,通過重寫內部的main方法實現(xiàn)封裝操作
    -(void)main
    {
        NSLog(@"--main--%@",[NSThread currentThread]);
    }

    //如何使用？
    //1.實例化一個自定義操作對象
    XMGOperation *op = [[XMGOperation alloc]init];

    //2.執(zhí)行操作
    [op start];

• 5.2 NSOperationQueue基本使用

（1）NSOperation中的兩種隊列

01 主隊列 通過mainQueue獲得，凡是放到主隊列中的任務都將在主線程執(zhí)行
02 非主隊列 直接alloc init出來的隊列。非主隊列同時具備了并發(fā)和串行的功能，通過設置最大并發(fā)數(shù)屬性來控制任務是并發(fā)執(zhí)行還是串行執(zhí)行

（2）相關代碼

//自定義NSOperation
-(void)customOperation
{
    //1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.封裝操作
    //好處：1.信息隱蔽
    //2.代碼復用

    XMGOperation *op1 = [[XMGOperation alloc]init];
    XMGOperation *op2 = [[XMGOperation alloc]init];

    //3.添加操作到隊列中
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
}

//NSBlockOperation
- (void)block
{
    //1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.封裝操作
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]);

    }];

    [op2 addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"3----%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    [op2 addExecutionBlock:^{
        NSLog(@"4----%@",[NSThread currentThread]);
    }];

    //3.添加操作到隊列中
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];

    //補充：簡便方法
    [queue addOperationWithBlock:^{
        NSLog(@"5----%@",[NSThread currentThread]);
    }];

}

//NSInvocationOperation
- (void)invocation
{
    /*
     GCD中的隊列：
     串行隊列：自己創(chuàng)建的，主隊列
     并發(fā)隊列：自己創(chuàng)建的，全局并發(fā)隊列

    NSOperationQueue
     主隊列：[NSOperationQueue mainqueue];凡事放在主隊列中的操作都在主線程中執(zhí)行
     非主隊列：[[NSOperationQueue alloc]init]，并發(fā)和串行，默認是并發(fā)執(zhí)行的
     */

    //1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.封裝操作
    NSInvocationOperation *op1 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download1) object:nil];

    NSInvocationOperation *op2 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download2) object:nil];


    NSInvocationOperation *op3 = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download3) object:nil];


    //3.把封裝好的操作添加到隊列中
    [queue addOperation:op1];//[op1 start]
    [queue addOperation:op2];
    [queue addOperation:op3];
}

• 5.3 NSOperation其它用法

（1）設置最大并發(fā)數(shù)【控制任務并發(fā)和串行】

//1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.設置最大并發(fā)數(shù)
    //注意點：該屬性需要在任務添加到隊列中之前進行設置
    //該屬性控制隊列是串行執(zhí)行還是并發(fā)執(zhí)行
    //如果最大并發(fā)數(shù)等于1，那么該隊列是串行的，如果大于1那么是并行的
    //系統(tǒng)的最大并發(fā)數(shù)有個默認的值，為-1，如果該屬性設置為0，那么不會執(zhí)行任何任務
    queue.maxConcurrentOperationCount = 2;

（2）暫停和恢復以及取消

    //設置暫停和恢復
    //suspended設置為YES表示暫停，suspended設置為NO表示恢復
    //暫停表示不繼續(xù)執(zhí)行隊列中的下一個任務，暫停操作是可以恢復的
    if (self.queue.isSuspended) {
        self.queue.suspended = NO;
    }else
    {
        self.queue.suspended = YES;
    }

    //取消隊列里面的所有操作
    //取消之后，當前正在執(zhí)行的操作的下一個操作將不再執(zhí)行，而且永遠都不在執(zhí)行，就像后面的所有任務都從隊列里面移除了一樣
    //取消操作是不可以恢復的
    [self.queue cancelAllOperations];

---------自定義NSOperation取消操作--------------------------
-(void)main
{
    //耗時操作1
    for (int i = 0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"任務1-%d--%@",i,[NSThread currentThread]);
    }
    NSLog(@"+++++++++++++++++++++++++++++++++");

    //蘋果官方建議，每當執(zhí)行完一次耗時操作之后，就查看一下當前隊列是否為取消狀態(tài)，如果是，那么就直接退出
    //好處是可以提高程序的性能
    if (self.isCancelled) {
        return;
    }

    //耗時操作2
    for (int i = 0; i<1000; i++) {
        NSLog(@"任務1-%d--%@",i,[NSThread currentThread]);
    }

    NSLog(@"+++++++++++++++++++++++++++++++++");
}

• 5.4 NSOperation實現(xiàn)線程間通信

（1）開子線程下載圖片

 //1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.使用簡便方法封裝操作并添加到隊列中
    [queue addOperationWithBlock:^{

        //3.在該block中下載圖片
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://news.51sheyuan.com/uploads/allimg/111001/133442IB-2.jpg"];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
        NSLog(@"下載圖片操作--%@",[NSThread currentThread]);

        //4.回到主線程刷新UI
        [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{
            self.imageView.image = image;
            NSLog(@"刷新UI操作---%@",[NSThread currentThread]);
        }];
    }];

（2）下載多張圖片合成綜合案例（設置操作依賴）

//02 綜合案例
- (void)download2
{
    NSLog(@"----");
    //1.創(chuàng)建隊列
    NSOperationQueue *queue = [[NSOperationQueue alloc]init];

    //2.封裝操作下載圖片1
    NSBlockOperation *op1 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c3320b14bb3184c510fd8f9a185.jpg"];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

        //拿到圖片數(shù)據(jù)
        self.image1 = [UIImage imageWithData:data];
    }];


    //3.封裝操作下載圖片2
    NSBlockOperation *op2 = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://pic.58pic.com/58pic/13/87/82/27Q58PICYje_1024.jpg"];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

        //拿到圖片數(shù)據(jù)
        self.image2 = [UIImage imageWithData:data];
    }];

    //4.合成圖片
    NSBlockOperation *combine = [NSBlockOperation blockOperationWithBlock:^{

        //4.1 開啟圖形上下文
        UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200));

        //4.2 畫image1
        [self.image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 200, 100)];

        //4.3 畫image2
        [self.image2 drawInRect:CGRectMake(0, 100, 200, 100)];

        //4.4 根據(jù)圖形上下文拿到圖片數(shù)據(jù)
        UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
//        NSLog(@"%@",image);

        //4.5 關閉圖形上下文
        UIGraphicsEndImageContext();

        //7.回到主線程刷新UI
        [[NSOperationQueue mainQueue]addOperationWithBlock:^{
            self.imageView.image = image;
            NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);
        }];

    }];

    //5.設置操作依賴
    [combine addDependency:op1];
    [combine addDependency:op2];

    //6.添加操作到隊列中執(zhí)行
    [queue addOperation:op1];
    [queue addOperation:op2];
    [queue addOperation:combine];
    }