IOS學習筆記 -- 多線程

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多線程
1.多線程的原理
　　1>.同一時間，CPU只能處理1條線程，只有1條線程在工作（執行）
　　2>.多線程並發（同時）執行，其實是CPU快速地在多條線程之間調度（切換）
　　3>.如果CPU調度線程的時間足夠快，就造成了多線程並發執行的假象
如果線程非常非常多，會發生:
　　1>.CPU會在N多線程之間調度，CPU會累死，消耗大量的CPU資源
　　2>.每條線程被調度執行的頻次會降低（線程的執行效率降低）

2.多線程的優缺點
　　1>.多線程的優點
　　　　能適當提高程式的執行效率
　　　　能適當提高資源使用率（CPU、記憶體利用率）
　　2>.多線程的缺點
　　　　開啟線程需要佔用一定的記憶體空間（預設情況下，主線程佔用1M，子線程佔用512KB），如果開啟大量的線程，會佔用大量的記憶體空間，降低程式的效能
　　　　線程越多，CPU在調度線程上的開銷就越大
　　　　程式設計更加複雜：比如線程之間的通訊、多線程的資料共用

3.主線程
　　一個iOS程式運行後，預設會開啟1條線程，稱為“主線程”或“UI線程”
　　　1>.主線程的主要作用
　　顯示\重新整理UI介面
　　處理UI事件（比如點擊事件、滾動事件、拖拽事件等）
　　2>.主線程的使用注意
　　別將比較耗時的操作放到主線程中
　　耗時操作會卡住主線程，嚴重影響UI的流暢度，給使用者一種“卡”的壞體驗

4.NSThread
　　1> 開線程的幾種方式
　　　　* 先建立,後啟動
　　　　NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run) object:nil];
　　　　[thread start];
　　　　* 直接啟動
　　　　a>.[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run) toTarget:self withObject:nil];
　　　　b>.[self performSelectorInBackground:@selector(run) withObject:nil];

　　2> 其他用法
　　　　NSThread *current = [NSThread currentThread]; // 擷取當前線程
　　　　+ (NSThread *)mainThread; // 獲得主線程
　　　　+ (void)exit; // 強制停止線程
　　　　* 阻塞（暫停）線程
　　　　+ (void)sleepUntilDate:(NSDate *)date;
　　　　+ (void)sleepForTimeInterval:(NSTimeInterval)ti;

　　3> 同步鎖(互斥鎖)
　　　　1塊資源可能會被多個線程共用，也就是多個線程可能會訪問同一塊資源,比如多個線程訪問同一個對象、同一個變數、同一個檔案,當多個線程訪問同一塊資源時，很容易引發資料錯亂和資料安全問題
　　　　同步鎖的使用前提：多條線程搶奪同一塊資源
　　　　a>.同步鎖使用格式
　　　　　　@synchronized(鎖對象) { // 需要鎖定的代碼 }
　　　　　　注意：鎖定1份代碼只用1把鎖，用多把鎖是無效的
　　　　b>.同步鎖的優缺點
　　　　　　優點：能有效防止因多線程搶奪資源造成的資料安全問題
　　　　　　缺點：需要消耗大量的CPU資源
　　　　c>.線程同步
　　　　　　線程同步的意思是：多條線程按順序地執行任務
　　　　　　同步鎖，就是使用了線程同步技術

　　4> 線程間通訊
　　　　- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;
　　　　- (void)performSelector:(SEL)aSelector onThread:(NSThread *)thr withObject:(id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

2.GCD(重點)
　　1> GCD的優勢
　　　　GCD是蘋果公司為多核的並行運算提出的解決方案
　　　　GCD會自動利用更多的CPU核心（比如雙核、四核）
　　　　GCD會自動管理線程的生命週期（建立線程、調度任務、銷毀線程）
　　　　程式員只需要告訴GCD想要執行什麼任務，不需要編寫任何線程管理代碼
　　2> 隊列的類型
　　　　* 並發隊列
　　　　獲得全域的並發隊列: dispatch_get_global_queue

　　　　* 串列隊列
　　　　a.自己建立: dispatch_queue_create
　　　　b.主隊列: dispatch_get_main_queue
　　　　並發和串列決定了任務的執行方式
　　　　並發：多個任務並發（同時）執行
　　　　串列：一個任務執行完畢後，再執行下一個任務
　　3> 執行任務的方法類型
　　　　* 同步(sync)執行
　　　　* 非同步(async)執行
　　　　同步和非同步決定了要不要開啟新的線程
　　　　同步：在當前線程中執行任務，不具備開啟新線程的能力
　　　　非同步：在新的線程中執行任務，具備開啟新線程的能力

　　4> 線程間通訊
　　　　dispatch_async(
　　　　　　dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
　　　　　　// 執行耗時的非同步作業...
　　　　　　dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
　　　　　　　　// 回到主線程，執行UI重新整理操作
　　　　　　});
　　　　});

　　5> 其他用法
　　　　dispatch_once // 用於單例對象
　　　　dispatch_after // 消極式載入
　　　　dispatch_group_async\dispatch_group_notify // 隊列組

3.NSOperation
　　1> 基本使用
　　　　a>.NSInvocationOperation : - (id)initWithTarget:(id)target selector:(SEL)sel object:(id)arg;
　　　　b>.NSBlockOperation : + (id)blockOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
　　　　　　- (void)addExecutionBlock:(void (^)(void))block; // 添加操作
　　　　　　只要NSBlockOperation封裝的運算元 > 1，就會非同步執行操作

　　2> NSOperationQueue(重點)
　　　　*添加操作到NSOperationQueue中
　　　　- (void)addOperation:(NSOperation *)op;
　　　　- (void)addOperationWithBlock:(void (^)(void))block;
　　　　* 最大並發數設定
　　　　- (NSInteger)maxConcurrentOperationCount;
　　　　- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;
　　　　*取消隊列的所有操作
　　　　- (void)cancelAllOperations;
　　　　提示：也可以調用NSOperation的- (void)cancel方法取消單個操作

　　　　*暫停和恢複隊列
　　　　- (void)setSuspended:(BOOL)b; // YES代表暫停隊列，NO代表恢複隊列
　　　　- (BOOL)isSuspended;

　　　　* 設定依賴(面試題)
　　　　[operationB addDependency:operationA]; // 操作B依賴於操作A

　　3> 自訂Operation(瞭解基本流程)
　　　　重寫- (void)main方法，在裡面實現想執行的任務
　　　　重寫- (void)main方法的注意點
　　　　自己建立自動釋放池（因為如果是非同步作業，無法訪問主線程的自動釋放池）
　　　　經常通過- (BOOL)isCancelled方法檢測操作是否被取消，對取消做出響應

　　4> 如何解決一張圖片(一個url)重複下載的問題(面試題)
　　　　使用字典或對象根據url儲存下載的非同步作業,判斷這個非同步作業是否存在,存在就不在建立