一. 多线程介绍
1 进程：进程是指在系统中正在运行的一个应用程序。
比如同时打开微信、QQ，系统就会分别启动两个进程。
每个进程之间是独立的且均运行在其专用的并受保护的内存空间内。
2 线程：线程是进程的基本执行单元，一个进程要想执行任务，必须得有线程（每一个进程至少要有一个线程）。
比如用微信进行视频聊天、QQ进行文字聊天，都需要在线程中执行。
3 线程的串行：如果要在一个线程中执行多个任务，那么只能一个一个的按顺序执行这些任务，也就是说，同一时间内，一个线程只能执行一个任务，当一个任务执行完成，才能执行另外一个任务。
4 多线程：一个进程中可以开启多条线程，每个线程可以并行（同时）执行不同的任务。、
5 多线程原理：
（1）同一时间，CPU只能处理一条线程，只有一条线程在工作；
（2）多线程并发执行时，实际上是CPU快速的在线程之间调度；
（3）如果CPU调度的足够快，就造成了多条线程并发执行的假象。
如果线程非常非常多，会发生什么情况了？
CPU会在多个线程之间调度，最终会导致CPU累死，消耗大量的CPU资源；并且每条线程被调执行的频率降低，导致线程的执行效率降低。
6 多线程优缺点：
优点：
（1）能够适当的提高程序的执行效率
（2）能够适当提高资源的利用率（CPU、内存的利用率）
缺点：
（1）开启线程需要占用一定的内存空间（默认情况下，主线程占用1M，子线程占用521KB），如果开启大量的线程，会占用大量的内存空间，降低程序的性能
（2）线程越多，CPU在调度线程上的开销就越大
（3）程序设计更加复杂：比如线程之间的通信，多线程的数据共享等。
7 主线程：一个iOS程序运行后，默认会开启1条线程，该线程称为“主线程”或“UI线程”。
作用：（1）显示、刷新UI界面 （2）处理UI事件（比如点击、滚动、拖拽事件等）。
注意：不要将比较耗时的操作放置在主线程中。
8 iOS中多线程的使用方案
（1）NSThread
简介：面向对象的使用；简单易用，可以直接操作线程对象。
OC语言
线程的生命周期：程序员手动管理
使用频率：偶尔使用
（2）GCD
简介：旨在代替NSThread等线程技术；充分利用设备的内核。
C语言
线程的生命周期：自动管理
使用频率：经常使用
（3）NSOperation
简介：基于GCD；使用更加面向对象；比GCD多了一些更简单使用的功能。
OC语言
线程的生命周期：自动管理
使用频率：经常使用
二. NSThread的三种创建方式
- (void)createThread1 { NSThread *thread = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(run:) object:@"123"]; thread.name = @"zijie"; //手动启动线程 [thread start]; } - (void)createThread2 { // 会自动启动线程 [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(run:) toTarget:self withObject:@"456"]; } - (void)createThread3 { // 开启一个后台线程（子线程） [self performSelectorInBackground:@selector(run:) withObject:@"back"]; } - (void)run:(id)obj { NSLog(@"-----%@-----%@", [NSThread currentThread], obj); for (int i = 0; i < 10000; i ++) { NSLog(@"%d", i); } }
三. 线程状态（线程的生命周期）
1 以画图的形式讲解线程状态
2 用代码形式实现线程sleep和异常退出
- (void)run:(id)obj { NSLog(@"-----%@-----%@", [NSThread currentThread], obj); // 第一种休眠方式 [NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 第二种休眠方式 [NSThread sleepUntilDate:[NSDate dateWithTimeIntervalSinceNow:2]]; NSLog(@"再次执行"); // 强制退出线程 for (int i = 0; i < 10000; i ++) { NSLog(@"-----%d------", i); if (i == 100) { // 线程退出 [NSThread exit]; } } }
四. 线程安全
互斥锁：互斥锁又叫同步锁。
优点：有效的防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题。
缺点：因为线程等待，需要消耗大量的CPU资源。
线程同步：
线程同步指的是多条线程在同一条线上执行（按顺序的执行任务）。
添加同步锁：
@synchronized (self){
}
#import "ViewController.h" @interface ViewController () @property (nonatomic, strong) NSThread *thread1; @property (nonatomic, strong) NSThread *thread2; @property (nonatomic, strong) NSThread *thread3; @property (nonatomic, assign) NSInteger tickets; @end @implementation ViewController - (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; self.tickets = 1000; _thread1 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets:) object:nil]; _thread1.name = @"小张"; _thread2 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets:) object:nil]; _thread2.name = @"小李"; _thread3 = [[NSThread alloc] initWithTarget:self selector:@selector(sellTickets:) object:nil]; _thread3.name = @"小王"; } - (void)sellTickets:(id)obj { while (self.tickets > 0) { @synchronized (self) { NSInteger curretTickets = self.tickets; if (curretTickets > 0) { NSLog(@"%@卖了一张票，还剩%d张票", [NSThread currentThread].name, --self.tickets); } else { NSLog(@"票已卖完"); } } } } - (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event { [_thread1 start]; [_thread2 start]; [_thread3 start]; }
@end
五. NSThread线程通信
1 在一个线程中，线程往往不是孤立存在的，多个线程之间是存在有通信关系的。
2 线程通信的体现：
（1） 一个线程传递数据给另外一个线程
（2） 一个线程执行完成任务后转到另外一个线程继续执行任务
3 由子线程回到主线程的三种方法
// 由子线程回到主线程-----在主线程给一个UIImageView赋值 [self performSelectorOnMainThread:@selector(loadImage:) withObject:image waitUntilDone:YES]; [self performSelector:@selector(loadImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES]; [imageView performSelector:@selector(setImage:) onThread:[NSThread mainThread] withObject:image waitUntilDone:YES];
六. GCD（ http://www.cnblogs.com/muzijie/p/6437827.html）
1 什么是GCD
（1）GCD的全称是Grand Central Dispatch（大中枢派发）
（2）纯C语言，提供了非常强大的函数
2 GCD的优点
（1）GCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决的方案
（2）GCD会自动利用更多的CPU内核（比如双核、四核）
（3）GCD会自动管理线程的生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程）
（4）程序员只需要告诉GCD想要执行什么任务，不需要编写任何线程管理代码
3 GCD中有两个核心概念
（1）任务：执行什么操作
（2）队列：用来存放任务
4 GCD的使用就2个步骤
（1）定制任务-------确定想做的事情
（2）将任务添加到队列中--------GCD会自动将队列的任务取出，放到相应的线程中执行
注意：任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出。
5 任务的执行方式
（1）同步的执行方式
dispatch_sync(dispatch_queue-t queue, dispatch_block_t block);
queue: 队列
block: 任务
（2）异步的执行方式
dispatch_async(dispatch_queue-t queue, dispatch_block_t block);
6 同步和异步的区别
同步：只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
异步：可以在新的线程执行任务，具备开启新线程的能力
7 队列的类型
（1）并发队列：
可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多分线程同时执行）
并发的功能只有在异步函数（dispatch_async）下才有效
（2）串行队列
让任务一个接着一个的执行（也就是说必须等一个任务执行完毕后才可以执行下一个任务）
8 同步和异步的主要影响：能不能开启新的线程
同步------在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
异步------可以在新线程中执行任务，具备开启新线程的能力
9 并发和串行的主要影响：任务的执行方式
并发-------多个任务并发执行
串行-------一个任务完成之后，再执行下一个任务
七. GCD队列任务的执行
并发队列 + 同步任务： 没有开启新的线程，任务是逐个执行的。
并发队列 + 异步任务： 开启了新线程，任务是并发的。
全局队列 + 同步任务： 没有开启新的线程，任务是逐个执行的。
全局队列 + 异步任务： 开启了新线程，任务是并发的。
串行队列 + 同步任务： 没有开启新的线程，任务是逐个执行的。
串行队列 + 异步任务： 开启了一个新的线程，任务是逐个完成的。
主队列 + 同步任务：会造成死锁的现象，切记： 不能在主队列增加同步任务。
主队列 + 异步任务：没有开启新的线程，任务逐个完成。
八. GCD线程通信
// 由子线程回归到主线程 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"1111111"); }); NSLog(@"22222222"); // 打印结果： 2017-02-27 15:33:05.351 UsingNSThread[80021:9372923] 22222222 2017-02-27 15:33:05.352 UsingNSThread[80021:9372923] 1111111 dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"1111111"); }); NSLog(@"22222222"); // 打印结果： 2017-02-27 15:33:05.351 UsingNSThread[80021:9372923] 1111111 2017-02-27 15:33:05.352 UsingNSThread[80021:9372923] 22222222
九. NSOperation（http://www.cnblogs.com/muzijie/p/6438160.html）
1 NSOperation作用：
配合使用NSOperation和NSOperationQueue来实现多线程
2 NSOperation和NSOperationQueue使用多线程的步骤
（1）先将需要执行的操作封装到一个NSOperation对象中
（2）将NSOperation对象添加到NSOperationQueue中
（3）系统会自动将NSOperationQueue中的NSOperation取出
（4）将取出的NSOperation封装的对象放到线程中去执行
十. NSOperation线程通信
// 从子线程回归到主线程 [[NSOperationQueue mainQueue] addOperationWithBlock:^{ NSLog(@"---1----"); }];
十一. RunLoop
1. RunLoop概念
（1）字面意思：运行循环（跑圈）
（2）内部实现：内部是由do-while循环来实现的
2. RunLoop的作用
（1）保证程序的持续运行
（2）处理App的各种事件（滑动、点击、定时器、selector）
（3）节省CPU资源，提高程序性能（可以使主线程在有事情做的时候，处理事情；没有事情做的时候，处于休眠的状态）
3. RunLoop对象
iOS提供了2套API来访问和使用RunLoop
（1）Foundation框架下的NSRunLoop（OC语言）
（2）Core Foundation框架下的CFRunLoopRef（C语言）
NSRunLoop和CFRunLoopRef都代表RunLoop，它们的联系是NSRunLoop是基于CFRunLoopRef的。也就是说，要研究NSRunLoop。还是需要研究CFRunLoopRef。
4. RunLoop与对象
（1）每个线程都有唯一的一个与之对应的RunLoop对象
（2）主线程的RunLoop随着程序已创建好，而子线程的RunLoop需要手动创建。
（3）获得主线程RunLoop的方法是[NSRunLoop mainRunLoop]
（4）创建子线程的RunLoop的方法是[NSRunLoop currentRunLoop]
注意：苹果不允许创建RunLoop，只提供了上面两种方法来获取RunLoop。
5. RunLoop相关类
若没有以下这几类，RunLoop是不会循环的。
（1）CFRunLoopModeRef
CFRunLoopModeRef代表了RunLoop的运行模式；
一个RunLoop可以包含若干个Mode，每个Mode可以包含若干个Source、Timer、Observer；
每次RunLoop启动时，只能指定其中的一个Mode，这个Mode被称为CurrentMode；
如果需要切换Mode，需要退出RunLoop，再重新指定一个Mode进入。这么做的目的是为了分离不同组的Source、Timer、Observer，让其互不影响。
CFRunLoopModeRef类型：系统默认注册了5个Mode
（I）kCFRunLoopDefaultMode：App的默认Mode，通常主线程是在该Mode下执行的。
（II）UITrackingRunLoopMode：界面跟踪Mode，用于ScrollView追踪触摸滑动，保证界面滑动时，不受其它Mode影响。
（III）UIIntializationRunLoopMode：在刚启动时，App进入的第一个Mode，启动完成后就不再使用了。
（IV）GSEventReceiveRunLoopMode：接受系统事件的内部Mode，通常情况下不使用。
（V）kCFRunLoopCommonModes：这是一个占位用的Mode，不是一个真正的Mode。
CommonModes是一个标记。有这个标记的模式有NSRunLoopDefaultMode、UITrackingRunLoopMode。
NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:YES]; // 将Mode设置为NSRunLoopCommonModes，此时timer在NSRunLoopDefaultMode和UITrackingRunLoopMode这两种模式下都会运行 [[NSRunLoop currentRunLoop] addTimer:timer forMode:NSRunLoopCommonModes];
（2）CFRunLoopTimerRef
CFRunLoopTimerRef是基于时间的触发器；在这里，基本上可以说是NSTimer。
（3）CFRunLoopSourceRef
CFRunLoopSourceRef是一个事件源，也可称为输入源。
按官方文档分类的话，可以分为3类：
（I）Port-Port-Based Sources：从其它线程或者内核发出的；
（II）Custom Input Sources：自定义的；
（III）Cocoa Perform Selector Sources
按函数调用栈分类的话，可以分为2类：
（I）Sources0：非基于Port的；---按钮的点击事件
（II）Sources1：基于Port，通过线程或内核通信，接受、分发系统事件。
（4）CFRunLoopObserverRef
CFRunLoopObserverRef是观察者，能够监听RunLoop状态的变化。
typedef CF_OPTIONS(CFOptionFlags, CFRunLoopActivity) {
kCFRunLoopEntry = (1UL << 0), //即将进入RunLoop
kCFRunLoopBeforeTimers = (1UL << 1), //即将处理Timer
kCFRunLoopBeforeSources = (1UL << 2), //即将处理Source
kCFRunLoopBeforeWaiting = (1UL << 5), //即将进入休眠
kCFRunLoopAfterWaiting = (1UL << 6), //即将从休眠中唤醒
kCFRunLoopExit = (1UL << 7), //即将退出RunLoop
kCFRunLoopAllActivities = 0x0FFFFFFFU //活跃中
};
6. RunLoop逻辑处理
