iOS开发——多线程

很多朋友都说iOS开发中，最难理解和学习的就是多线程，很多的原理实现都是通过log看到，也比较抽象，本人也是在多线程方面投入过很多脑细胞。。无论这方面的知识掌握和应用起来是否轻松，牢固的基本功、正确的认识理解、再加上充分的实战经验，都能助你将其搞定。这里先介绍一些多线程的知识以及应用，作为讨论，大家共同学习。

一、多线程基本概念

1、线程与进程 

（1）进程：操作系统的每一个应用程序就是一个进程

（2）线程：进程的基本执行单元，一个进程的所有任务都在线程中执行

2、主线程

（1）定义：一个程序运行后，默认会开启1个线程，称为“主线程”或“UI线程”。其他为“子线程”。

（2）作用及注意：线程一般用来 刷新UI界面 ，处理UI事件（比如：点击、滚动、拖拽等事件），避免将耗时的操作放到主线程，以免造成主线程卡顿。

3、多线程原理：

（1）是CPU快速的在多个线程之间的切换（自身的随机调度算法）。

（2）同步/异步：

• 同步：指的就是在当前线程(不一定是主线程)中,从上而下依次执行任务（代码块的阅读顺序）,这个就叫做同步。

• 异步：指不在当前线程中执行了,开辟新的线程执行, 注意:即使在别的线程中执行,也是从上而下依次执行的。

4、iOS多线程实现方案

5、线程的占用空间：

（1）子线程：512KB。

（2）主线程：512KB。这里官方文档给出的是1M，实际测试为512，可以打印线程的stackSize属性验证。

6、线程的状态和生命周期：

（1）控制线程的状态（以NSThread管理线程为例）

　　a、启动线程：- (void)start;

　　 线程进入就绪状态，当线程执行完毕后自动进入死亡状态。

　　b、暂停（阻塞）线程

　　　　+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;

　　　　+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;

　　　　线程进入阻塞状态

　　c、停止线程

　　　　+ (void)exit;

　　　　线程进入死亡状态

（2）状态图

7、线程的属性（以NSThread管理线程为例，一下是NSTread类中的方法或属性）

（1）stackSize：占内存大小

（2）name：名字

（3）threadPriority：优先级(不推荐使用)

(4)  qualityOfService：服务质量

二、多线程深入理解

1、线程间资源共享/抢夺

（1）定义：一块资源可能会被多个线程共享，也就是多个线程可能会访问同一块资源，当多个线程访问同一块资源时，各个线程提取和修改数据不同步，很容易引发数据错乱和数据安全问题。

（2）互斥锁（线程同步） ：解决上面的问题

• 代码：@synchronized(锁对象) {  需要锁定的代码  }

• 每一个对象（NSObject）内部都有一个锁(变量)，当有线程要进入synchronized到代码块中会先检查对象的锁是打开还是关闭状态，默认锁是打开状态（1），如果是线程执行到代码块内部 会先上锁（0）。如果锁被关闭，再有线程要执行代码块就先等待，直到锁打开才可以进入。

• 互斥锁的实现流程

　　 线程执行到synchronized

　　　　i.　　 检查锁状态 如果是开锁状态转到ii  ，如果上锁转到v

　　　　ii. 　　上锁(0)

　　　　iii.      执行代码块

　　　　iv.　   执行完毕 开锁(1)

　　　　v.       线程等待(就绪状态)

• 注意：必须使用全局对象来提供“锁”，否则同样锁不住。

2、原子属性

（1）属性中的修饰符

• nonatomic ：非原子属性
• atomic  ： 原子属性，针对多线程设计的，是默认值。保证同一时间只有一个线程能够写入，但是同一个时间多个线程都可以取值。
• 自旋锁：atomic  本身就有一把锁（自旋锁），保证“单写多读”：单个线程写入，多个线程可以读取。如果发现有其它线程正在锁定代码，线程会用死循环的方式，一直等待锁定的代码执行完成 。自旋锁更适合执行不耗时的代码。

• iOS开发的建议：
• 所有属性都声明为nonatomic，移动设备内存小，atomic虽然相对线程安全，但是消耗资源较多。
• 尽量避免多线程抢夺同一块资源（多个线程访问和修改同一数据）。
• 尽量将加锁、资源抢夺的业务逻辑交给服务器端处理，减小移动客户端的压力。

3、线程安全

（1）多个线程同时操作一个全局变量是不安全的，使用自旋锁并不是绝对的安全（因为单写多读）。

（2）线程安全：在多个线程进行读写操作时，仍然能够保证数据的正确 。使用互斥锁可以实现，但是消耗性能。

（3）关于主线程（UI线程）：几乎所有UIKit