多线程基础概念进程是指在系统中正在运行的一个应用程序。每个进程之间是独立的，每个进程均运行在其专用且受保护的内存空间内

进程

基本概念

进程是指在系统中正在运行的一个应用程序。
每个进程之间是独立的，每个进程均运行在其专用且受保护的内存空间内。

线程

基本概念

线程是进程的基本执行单元，一个进程（程序）的所有任务都在线程中执行。
1个进程要想执行任务，必须得有线程（每1个进程至少要有1条线程）.

线程的状态

线程的各种状态：新建-就绪-运行-阻塞-死亡

线程的串行

1个线程中任务的执行是串行的
如果要在1个线程中执行多个任务，那么只能一个一个地按顺序执行这些任务
也就是说，在同一时间内，1个线程只能执行1个任务。

进程和线程的比较

线程是CPU调用(执行任务)的最小单位。
进程是CPU分配资源和调度的单位。
一个程序可以对应多个进程，一个进程中可以有多个线程，但至少要有一个线程。
同一个进程内的线程共享进程的资源。
车间-进程/工人-线程

多线程

基本概念

1个进程中可以开启多条线程，每条线程可以并行（同时）执行不同的任务
多线程技术可以提高程序的执行效率

线程的并行

并行即同时执行。比如同时开启3条线程分别下载3个文件。

多线程的原理

在同一时间里，CPU只能处理1条线程，只有1条线程在工作(执行); 多线程并发(同时)执行, 其实是CPU快速地在多条线程之间调度(切换), 如果CPU调度线程的时间足够快, 就造成了多线程并发执行的假象
创建线程是有开销的, iOS下主要成本包括：内核数据结构（大约1KB）、栈空间（子线程512KB、主线程1MB，也可以使用-setStackSize:设置，但必须是4K的倍数，而且最小是16K），创建线程大约需要90毫秒的时间

多线程的优缺点

优点

能适当提高程序的执行效率。

能适当提高资源利用率（CPU、内存利用率）
缺点

开启线程需要占用一定的内存空间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。

线程越多，CPU在调度线程上的开销就越大。

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

多线程编程

利用多线程编程的技术就被称为“多线程编程”。但是，多线程编程实际上是-种易发生各种问题的编程技术。比如多个线程更新相同的资源会导致数据的不一致(数据竞争)、停止等待事件的线程会导致多个线程相互持续等待(死锁)、使用太多线程会消耗大量内存等。

要回避这些问题有许多方法，但程序都偏于复杂。尽管极易发生各种问题，也应当使用多线程编程。因为使用多线程编程可保证应用程序的响应性能。

应用程序在启动时，通过最先执行的线程，即“主线程”来描绘用户界面、处理触摸屏幕的事件等。如果在该主线程中进行长时间的处理，就会妨碍主线程的执行(阻塞)。在 OS X 和 iOS 的应用程序中，会妨碍主线程中被称为 RunLoop 的主循环的执行，从而导致不能更新用户界面、应用程序的画面长时间停滞等问题。这就是长时间的处理不在主线程中执行而在其他线程中执行的原因。

使用多线程编程，在执行长时间的处理时仍可保证用户界面的响应性能。

主线程

概念: 一个 iOS 程序运行后，默认会开启1条线程，称为“主线程”或“UI线程”。
作用: 刷新显示 UI界面, 响应 UI 事件。
主线程的使用注意:

不要将耗时操作放到主线程中去处理，因为会卡住线程。

和 UI 相关的刷新操作必须放到主线程中进行处理。

线程同步

概念: 多条线程在同一条线上执行(按顺序地执行任务)。互斥锁，就是使用了线程同步技术

应用程序里面多个线程的存在引发了多个执行线程安全访问资源的潜在问题。两个线程同时修改同一资源有可能以意想不到的方式互相干扰

多线程的安全隐患

造成原因

在程序运行过程中，如果存在多线程，那么各个线程读写资源就会存在先后、同时读写资源的操作，因为是在不同线程，CPU调度过程中我们无法保证哪个线程会先读写资源，哪个线程后读写资源。

当多个线程访问同一资源时，很容易引发数据错乱和数据安全问题。

**安全隐患解决 **

为了防止数据读写混乱和错误的发生，我们要将线程在读写数据时加锁，这样就能保证操作同一个数据对象的线程只有一个，当这个线程执行完成之后解锁，其他的线程才能操作此数据对象。NSLock / NSConditionLock / NSRecursiveLock / @synchronized 都可以实现线程上锁的操作。

互斥锁(@synchronized)

互斥锁的使用前提：多条线程抢夺同一块资源

注意：锁定1份代码只用1把锁，用多把锁是无效的

@synchronized(锁对象) {
// 需要锁定的代码 
}

互斥锁的优缺点

优点：能有效防止因多线程抢夺资源造成的数据安全问题
缺点：需要消耗大量的CPU资源

例子：12306卖火车票。首先：开启两个线程同时售票：

self.tickets = 20;    
NSThread *t1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];
t1.name = @"售票员A";
[t1 start];
    
NSThread *t2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];
t2.name = @"售票员B";
[t2 start];

//将售票的方法加锁
- (void)saleTickets{
    while (YES) {
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
        //互斥锁 -- 保证锁内的代码在同一时间内只有一个线程在执行
        @synchronized (self){
            //1.判断是否有票
            if (self.tickets > 0) {
                //2.如果有就卖一张
                self.tickets --;
                NSLog(@"还剩%d张票  %@",self.tickets,NSThread.currentThread);
            }else{
                //3.没有票了提示
                NSLog(@"卖完了 %@",NSThread.currentThread));
                break;
            }
        }
    }
}

NSLock

self.tickets = 20;    
NSThread *t1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];
t1.name = @"售票员A";
[t1 start];
    
NSThread *t2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(saleTickets) object:nil];
t2.name = @"售票员B";
[t2 start];


- (void)saleTicket2 {
  
    while (YES) {
        // 加锁
        [self.lock lock];
        
        if (self.tickets > 0) {
            //卖票
            self.tickets--;
            for (int i = 0; i < 100000000; i++) {}
            NSLog(@"%@卖出一张票，还剩下%li张票",NSThread.currentThread.name, self.tickets);
        }
        
        // 解锁
        [self.lock unlock];
        
        if (self.tickets <= 0) {//提示用户票已经卖完
            NSLog(@"%@发现票已经卖完啦",NSThread.currentThread.name);
            break;
        }
    }
}