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• 進程

• 線程

• 進程和線程的關(guān)系

• 多進程

• 多線程

• 任務(wù)

• 隊列

• iOS中的多線程

一、 進程：

• 1.進程是一個具有一定獨立功能的程序關(guān)于某次數(shù)據(jù)集合的一次運行活動，它是操作系統(tǒng)分配資源的基本單元.
• 2.進程是指在系統(tǒng)中正在運行的一個應(yīng)用程序，就是一段程序的執(zhí)行過程,我們可以理解為手機上的一個app.
• 3.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(nèi)存空間內(nèi)，擁有獨立運行所需的全部資源

二、 線程

• 1.程序執(zhí)行流的最小單元，線程是進程中的一個實體.
• 2.一個進程要想執(zhí)行任務(wù),必須至少有一條線程.應(yīng)用程序啟動的時候，系統(tǒng)會默認開啟一條線程,也就是主線程

三、 進程和線程的關(guān)系

• 1.線程是進程的執(zhí)行單元，進程的所有任務(wù)都在線程中執(zhí)行
• 2.線程是 CPU 分配資源和調(diào)度的最小單位
• 3.一個程序可以對應(yīng)多個進程(多進程),一個進程中可有多個線程,但至少要有一條線程
• 4.同一個進程內(nèi)的線程共享進程資源

四、 多進程

打開mac的活動監(jiān)視器，可以看到很多個進程同時運行

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• 進程是程序在計算機上的一次執(zhí)行活動。當你運行一個程序，你就啟動了一個進程。顯然，程序是死的(靜態(tài)的)，進程是活的(動態(tài)的)。
• 進程可以分為系統(tǒng)進程和用戶進程。凡是用于完成操作系統(tǒng)的各種功能的進程就是系統(tǒng)進程，它們就是處于運行狀態(tài)下的操作系統(tǒng)本身;所有由用戶啟動的進程都是用戶進程。進程是操作系統(tǒng)進行資源分配的單位。
• 進程又被細化為線程，也就是一個進程下有多個能獨立運行的更小的單位。在同一個時間里，同一個計算機系統(tǒng)中如果允許兩個或兩個以上的進程處于運行狀態(tài)，這便是多進程。

五、 多線程

• 1.同一時間，CPU只能處理1條線程，只有1條線程在執(zhí)行。多線程并發(fā)執(zhí)行，其實是CPU快速地在多條線程之間調(diào)度（切換）。如果CPU調(diào)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

• 2.如果線程非常非常多，CPU會在N多線程之間調(diào)度，消耗大量的CPU資源，每條線程被調(diào)度執(zhí)行的頻次會降低（線程的執(zhí)行效率降低）

• 3.多線程的優(yōu)點:
  能適當提高程序的執(zhí)行效率
  能適當提高資源利用率（CPU、內(nèi)存利用率）

• 4.多線程的缺點:
  開啟線程需要占用一定的內(nèi)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(nèi)存空間，降低程序的性能
  線程越多，CPU在調(diào)度線程上的開銷就越大
  程序設(shè)計更加復(fù)雜：比如線程之間的通信、多線程的數(shù)據(jù)共享

六、任務(wù)

就是執(zhí)行操作的意思，也就是在線程中執(zhí)行的那段代碼。在 GCD 中是放在 block 中的。執(zhí)行任務(wù)有兩種方式：同步執(zhí)行（sync）和異步執(zhí)行（async）

• 同步(Sync)：同步添加任務(wù)到指定的隊列中，在添加的任務(wù)執(zhí)行結(jié)束之前，會一直等待，直到隊列里面的任務(wù)完成之后再繼續(xù)執(zhí)行，即會阻塞線程。只能在當前線程中執(zhí)行任務(wù)(是當前線程，不一定是主線程)，不具備開啟新線程的能力。
• 異步(Async)：線程會立即返回，無需等待就會繼續(xù)執(zhí)行下面的任務(wù)，不阻塞當前線程?？梢栽谛碌木€程中執(zhí)行任務(wù)，具備開啟新線程的能力(并不一定開啟新線程)。如果不是添加到主隊列上，異步會在子線程中執(zhí)行任務(wù)

七、隊列

隊列（Dispatch Queue）：這里的隊列指執(zhí)行任務(wù)的等待隊列，即用來存放任務(wù)的隊列。隊列是一種特殊的線性表，采用 FIFO（先進先出）的原則，即新任務(wù)總是被插入到隊列的末尾，而讀取任務(wù)的時候總是從隊列的頭部開始讀取。每讀取一個任務(wù)，則從隊列中釋放一個任務(wù)
在 GCD 中有兩種隊列：串行隊列和并發(fā)隊列。兩者都符合 FIFO（先進先出）的原則。兩者的主要區(qū)別是：執(zhí)行順序不同，以及開啟線程數(shù)不同。

• 串行隊列（Serial Dispatch Queue）：
  同一時間內(nèi)，隊列中只能執(zhí)行一個任務(wù)，只有當前的任務(wù)執(zhí)行完成之后，才能執(zhí)行下一個任務(wù)。（只開啟一個線程，一個任務(wù)執(zhí)行完畢后，再執(zhí)行下一個任務(wù)）。主隊列是主線程上的一個串行隊列,是系統(tǒng)自動為我們創(chuàng)建的

• 并發(fā)隊列（Concurrent Dispatch Queue）：
  同時允許多個任務(wù)并發(fā)執(zhí)行。（可以開啟多個線程，并且同時執(zhí)行任務(wù)）。并發(fā)隊列的并發(fā)功能只有在異步（dispatch_async）函數(shù)下才有效

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八、iOS中的多線程

主要有三種：NSThread、NSoperationQueue、GCD

1. NSThread：輕量級別的多線程技術(shù)

是我們自己手動開辟的子線程，如果使用的是初始化方式就需要我們自己啟動，如果使用的是構(gòu)造器方式它就會自動啟動。只要是我們手動開辟的線程，都需要我們自己管理該線程，不只是啟動，還有該線程使用完畢后的資源回收

    NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(testThread:) object:@"我是參數(shù)"];
    // 當使用初始化方法出來的主線程需要start啟動
    [thread start];
    // 可以為開辟的子線程起名字
    thread.name = @"NSThread線程";
    // 調(diào)整Thread的權(quán)限 線程權(quán)限的范圍值為0 ~ 1 。越大權(quán)限越高，先執(zhí)行的概率就會越高，由于是概率，所以并不能很準確的的實現(xiàn)我們想要的執(zhí)行順序，默認值是0.5
    thread.threadPriority = 1;
    // 取消當前已經(jīng)啟動的線程
    [thread cancel];
    // 通過遍歷構(gòu)造器開辟子線程
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(testThread:) toTarget:self withObject:@"構(gòu)造器方式"];

• performSelector...只要是NSObject的子類或者對象都可以通過調(diào)用方法進入子線程和主線程，其實這些方法所開辟的子線程也是NSThread的另一種體現(xiàn)方式。
  在編譯階段并不會去檢查方法是否有效存在，如果不存在只會給出警告

      //在當前線程。延遲1s執(zhí)行。響應(yīng)了OC語言的動態(tài)性:延遲到運行時才綁定方法
        [self performSelector:@selector(aaa) withObject:nil afterDelay:1];
      // 回到主線程。waitUntilDone:是否將該回調(diào)方法執(zhí)行完在執(zhí)行后面的代碼，如果為YES:就必須等回調(diào)方法執(zhí)行完成之后才能執(zhí)行后面的代碼，說白了就是阻塞當前的線程；如果是NO：就是不等回調(diào)方法結(jié)束，不會阻塞當前線程
        [self performSelectorOnMainThread:@selector(aaa) withObject:nil waitUntilDone:YES];
      //開辟子線程
        [self performSelectorInBackground:@selector(aaa) withObject:nil];
      //在指定線程執(zhí)行
        [self performSelector:@selector(aaa) onThread:[NSThread currentThread] withObject:nil waitUntilDone:YES]

需要注意的是：如果是帶afterDelay的延時函數(shù)，會在內(nèi)部創(chuàng)建一個 NSTimer，然后添加到當前線程的Runloop中。也就是如果當前線程沒有開啟runloop，該方法會失效。在子線程中，需要啟動runloop(注意調(diào)用順序)

[self performSelector:@selector(aaa) withObject:nil afterDelay:1];
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];

而performSelector:withObject:只是一個單純的消息發(fā)送，和時間沒有一點關(guān)系。所以不需要添加到子線程的Runloop中也能執(zhí)行

2、GCD 對比 NSOprationQueue

我們要明確NSOperationQueue與GCD之間的關(guān)系
GCD是面向底層的C語言的API，NSOpertaionQueue用GCD構(gòu)建封裝的，是GCD的高級抽象。

1、GCD執(zhí)行效率更高，而且由于隊列中執(zhí)行的是由block構(gòu)成的任務(wù)，這是一個輕量級的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，寫起來更方便
2、GCD只支持FIFO的隊列，而NSOperationQueue可以通過設(shè)置最大并發(fā)數(shù)，設(shè)置優(yōu)先級，添加依賴關(guān)系等調(diào)整執(zhí)行順序
3、NSOperationQueue甚至可以跨隊列設(shè)置依賴關(guān)系，但是GCD只能通過設(shè)置串行隊列，或者在隊列內(nèi)添加barrier(dispatch_barrier_async)任務(wù)，才能控制執(zhí)行順序,較為復(fù)雜

4、NSOperationQueue因為面向?qū)ο?，所以支持KVO，可以監(jiān)測operation是否正在執(zhí)行（isExecuted）、是否結(jié)束（isFinished）、是否取消（isCanceld）

• 實際項目開發(fā)中，很多時候只是會用到異步操作，不會有特別復(fù)雜的線程關(guān)系管理，所以蘋果推崇的且優(yōu)化完善、運行快速的GCD是首選
• 如果考慮異步操作之間的事務(wù)性，順序行，依賴關(guān)系，比如多線程并發(fā)下載，GCD需要自己寫更多的代碼來實現(xiàn)，而NSOperationQueue已經(jīng)內(nèi)建了這些支持
• 不論是GCD還是NSOperationQueue，我們接觸的都是任務(wù)和隊列，都沒有直接接觸到線程，事實上線程管理也的確不需要我們操心，系統(tǒng)對于線程的創(chuàng)建，調(diào)度管理和釋放都做得很好。而NSThread需要我們自己去管理線程的生命周期，還要考慮線程同步、加鎖問題，造成一些性能上的開銷
• 更多關(guān)于GCD：2019 iOS面試題-----多線程相關(guān)之GCD、死鎖、dispatch_barrier_async、dispatch_group_async、Dispatch Semaphore

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