多线程学习(一)

开局几道面试题：

你理解的多线程？
iOS的多线程方案有哪几种？你更倾向于哪一种?
你在项目中用过GCD吗？
GCD的队列类型
说一下operationQueue和GCD的区别，以及各自的优势
线程安全的处理手段有哪些？

OC你了解的锁有哪些？
自旋锁和互斥锁对比
使用以上锁需要注意哪些？
用C/OC/C++，任选其一，实现自选或互斥

iOS中常见多线程方案

GCD

同步、异步

GCD中有2个用来执行任务的函数：同步、异步

用同步的方式执行任务
dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

用异步的方式执行任务
dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

其中，
queue：队列
block：任务

队列

GCD的队列可以分为2大类型：并发队列、串行队列
并发队列(Concurrent Dispatch Queue）
可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多个线程同时执行任务）
并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效

串行队列（Serial Dispatch Queue）
让任务一个接着一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）

GCD带有creat的标识，不需要release
CF开头带有creat的标识，需要release

容易混淆的术语

同步、异步、并发、串行

同步异步主要影响：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：在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

并发串行主要影响：任务的执行方式 队列
并发：多个任务并发（同时）执行
串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务

dispatch_sync和dispatch_async用来控制是否要开启新的线程
队列的类型，决定了任务的执行方式

主队列其实就是一个特殊的串行队列
dispatch_get_global_queue队列是一个全局并发队列

问：以下代码会执行吗？

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    NSLog(@"执行任务1");
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"执行任务2");
    });
    NSLog(@"执行任务3");
}

以上代码是有问题的
首先，我们知道queue是一个队列，既然是队列就要遵守FIFO规则。
而viewDidLoad函数的执行也是一个任务，该任务在主队列里面执行。

队列里面装的是 任务
dispatch_sync：立马在当前线程执行任务，执行完毕才能继续往下执行
dispatch_async：不需要立马执行完任务，不需要等待返回，就可以继续执行下面的任务

那么，

dispatch_sync(queue, ^{
	NSLog(@"执行任务2");
});

必须要执行完，才能执行后面的任务NSLog(@"执行任务3");

dispatch_sync(queue, ^{
	NSLog(@"执行任务2");
});

想要执行完，必须把里面的blockNSLog(@"执行任务2");执行完
而NSLog(@"执行任务2");是加在队列的最后面的，必须等队列中前面的任务执行完毕后，才能执行NSLog(@"执行任务2");。而队列中NSLog(@"执行任务2");的前一个任务是{内容}，{内容} 想执行完毕的标志是NSLog(@"执行任务3");执行完毕。

也就是
dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"执行任务2"); });等着NSLog(@"执行任务2");，NSLog(@"执行任务2");等着NSLog(@"执行任务3");，NSLog(@"执行任务3");等着dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"执行任务2"); });
造成了循环等待

问：以下代码执行情况？

dispatch_async异步执行，不需要返回即可执行下面的代码，因此，不阻塞。

上面两个同样的代码，执行结果不一样，表明，任务2可以开启子线程。而任务2和任务3哪个先执行，不一定。

执行任务1被执行没问题。
由于第26行是一个dispatch_async异步，因此执行任务5打印也没问题。

由于25行创建的队列是一个串行队列，因此，任务是一个一个执行。
27行执行任务2打印没问题，并且开启了子线程。

28行是dispatch_sync同步，也就是必须等执行任务3执行完毕，才会执行任务4，而由于是串行队列，执行顺序是27-28-31执行完毕后才会执行29。造成循环等待，跟之前讲的在主线程阻塞是一个道理，只不过这次不是阻塞在主线程，而是阻塞在子线程。

总结

使用dispatch_sync往 当前 — 串行队列 中添加任务，会卡住当前的串行队列，从而产生死锁。

从上图中可以看出，dispatch_get_global_queue取出的队列是全局队列，并且是同一个。
dispatch_get_global_queue队列是一个全局并发队列

问：下面代码运行结果

结果：不会崩溃，但是不会开启100个线程

---

问：下面代码的运行结果是什么？为什么？

只有任务1和任务3被执行打印，而任务2没有执行。

使用[self performSelector:@selector(test) withObject:self];就可以顺序打印任务1-2-3。

如果将[self performSelector:@selector(test) withObject:self afterDelay:0.2];放在主线程，而不放在子线程，又会如何？

可以看出：在主线程可以正常打印，这是

为什么呢？

通过源码我们可以看到：

+ (id)performSelector:(SEL)sel withObject:(id)obj {
    if (!sel) [self doesNotRecognizeSelector:sel];
    return ((id(*)(id, SEL, id))objc_msgSend)((id)self, sel, obj);
}

其就是一个objc_msgSend，也就是[self performSelector:@selector(test) withObject:self];就是objc_msgSend(self, test)。因此，可以打印。

可以看到- (void)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)anArgument afterDelay:(NSTimeInterval)delay;是在runloop文件下的。
也就是- (void)performSelector:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)anArgument afterDelay:(NSTimeInterval)delay;有定时器功能，因此依赖于runloop下的定时器。然而，子线程默认runloop是没有打开的，需要自己手动去打开，因为没有打开runloop的执行，因此这句代码没有执行。即使时间是0.0，也是要加定时器，还是跟runloop有关。
因此，将runloop启动，即可执行定时器任务。

[[NSRunLoop currentRunLoop] addPort:[[NSPort alloc] init] forMode:NSDefaultRunLoopMode];这段代码去掉，也会执行runloop，因此，runloop里面有timer，不为空，因此，可以执行。

面试题：

结果分析：
由于[thread start]一运行，36行代码就被执行了，运行完这个block，该thread就结束了。再执行39行代码，则target thread exited。Crash

结果分析：
由于加上了37-38两行代码，使得runloop被添加到线程里面，使得线程没有被销毁，因此可以执行任务2。当然，你把37行代码去掉，只保留38行代码也是可以达到同样的效果。

疑问：

为何3在最前面？

为何打印顺序是2-4，而不是4-2？

面试题

如何用GCD实现：
异步并发执行任务1、任务2
等任务1、任务2都执行完毕后，再回到主线程执行任务3

执行结果:
2020-06-12 11:18:27.812550+0800 GCD[43772:1429112] 执行任务2-<NSThread: 0x600000138f40>{number = 8, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.812607+0800 GCD[43772:1423846] 执行任务1-<NSThread: 0x6000001334c0>{number = 3, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.812778+0800 GCD[43772:1429112] 执行任务2-<NSThread: 0x600000138f40>{number = 8, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.813070+0800 GCD[43772:1423846] 执行任务1-<NSThread: 0x6000001334c0>{number = 3, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.813158+0800 GCD[43772:1423846] 执行任务1-<NSThread: 0x6000001334c0>{number = 3, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.813175+0800 GCD[43772:1429112] 执行任务2-<NSThread: 0x600000138f40>{number = 8, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.813358+0800 GCD[43772:1423846] 执行任务1-<NSThread: 0x6000001334c0>{number = 3, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.813491+0800 GCD[43772:1429112] 执行任务2-<NSThread: 0x600000138f40>{number = 8, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.813768+0800 GCD[43772:1429112] 执行任务2-<NSThread: 0x600000138f40>{number = 8, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.816792+0800 GCD[43772:1423846] 执行任务1-<NSThread: 0x6000001334c0>{number = 3, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.817313+0800 GCD[43772:1423846] 执行任务3-<NSThread: 0x6000001334c0>{number = 3, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.817402+0800 GCD[43772:1423846] 执行任务3-<NSThread: 0x6000001334c0>{number = 3, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.817503+0800 GCD[43772:1423846] 执行任务3-<NSThread: 0x6000001334c0>{number = 3, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.817584+0800 GCD[43772:1423846] 执行任务3-<NSThread: 0x6000001334c0>{number = 3, name = (null)}
2020-06-12 11:18:27.817696+0800 GCD[43772:1423846] 执行任务3-<NSThread: 0x6000001334c0>{number = 3, name = (null)}

可以看到，任务1和任务2并发执行，任务3在任务1和任务2都执行完毕后再执行。
如果要回到主线程执行任务3，将最后的通知部分，换为：

dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        for (int i = 0; i<5; i++) {
            NSLog(@"执行任务3-%@", [NSThread currentThread]);
        }
});

即可满足题目要求。

如果你想看一些苹果没有开源的代码是怎么执行的，你可以通过打断点，然后一步一步进，查看混编，看是如何执行的，这个难度*****五颗星。

为此，互联网人群通过一些列手段，制作了类似开源代码，也就是GUNstep。

GUNstep

GUNstep是GUN计划的项目之一，它将Cocoa的OC库重新开源实现了一遍
GUNstep下载地址

虽然GNUstep不是苹果官方源码，但还是具有一定的参考价值