线程和进程的定义

• 线程是进程的基本执行单元，一个进程中的所有任务都在线程中执行，进程想要执行任务，必须至少有一个线程，程序启动默认会开启一条线程，这条线程被称为主线程或者UI线程.
• 进程是系统中正在运行的一个程序，每个进程之间是相互独立的，每个进程都运行在其专用且受保护的内存空间内，在mac系统中可以通过活动监视器来查看所有的进程.

关于线程和进程更多详细的内容，可以参照程序员的自我修养这本书.

线程和进程之间的关系

地址空间：同一进程中的线程共享本进程的地址空间，而进程之间则是独立的地址空间 资源拥有：同一进程内的线程共享本进程的资源，比如，内存，I/O，CPU等等，但是进程之间的资源是独立的.

1. 一个进程崩溃是不会对别的进程有影响的，但是一个线程的崩溃会导致进程崩溃。所以多进程是要比多线程健壮的.
2. 进程切换，消耗的资源比较大。
3. 执行过程：每个独立的线程都有一个唯一的程序入口，顺序执行序列。但是线程不能独立执行，线程必须依存在进程中，由应用程序提供多个线程执行控制。
4. 线程是处理器的调度单位，进程不是。
5. 线程没有地址空间，线程包含在进程的地址空间中.

多线程的意义

优点：

1. 能适当的提高程序执行的效率
2. 能适当的提高资源的利用率（CPU，内存）
3. 线程上的任务执行完成后，线程会自动销毁

缺点：

1. 开启线程需要占用一定的内存空间(默认情况下，每一个线程都占用512KB, 当然这取决于机器的配置)
2. 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
3. 线程越多，CPU在调用线程的开销就越大
4. 程序设计更加负责，比如线程间的通信，多线程的数据共享

任务的执行速度的影响因素

1. CPU的调度情况
2. 任务的复杂度
3. 优先级
4. 线程的状态

优先级翻转， 介绍两种线程类型

1. I/O 密集型，频繁等待
2. CPU 密集型，很少等待

针对上述两种线程, 相对于I/O 密集型线程，CPU密集型的线程更容易得到优先级提升， 但是这样I/O密集型就有可能被饿死，但是CPU又做了调度，当一个线程等待了一段时间，就开始提升，等待时间越长，就会优先级越高. 那么这就被称为优先级翻转。

优先级的影响因素

1. 创建线程的时候，可以指定优先级
2. 等待的频繁度
3. 长时间不执行，也会提高优先级

自旋锁和互斥锁

当我们对一个资源进行访问的时候，有可能两个两个线程同时对资源进行操作，那么这样就会引起资源状态的异常，那么怎么解决这个问题呢？下面介绍两种锁

1. 自旋锁，发现其他线程执行，当前线程询问，忙等，耗费性能比较高
2. 互斥锁，发现其他线程执行，当前线程休眠（挂起），线程等待唤醒

当然自旋锁的存在是有意义的，如果都是访问一个资源，发现别的线程持有，就挂起，当别的线程释放，就唤醒，就会涉及到上下文切换，如果这个资源在别的线程在很短的时间就进行释放了，那这个线程挂起再唤醒，会浪费CPU性能。 所以当一个资源竞争很激烈，且资源持有的时间很短，就可以用自旋锁. 那么在ios/macos开发的时候，我们什么时候用过自旋锁? 相信大家在声明一个属性的时候都用过atomic这个关键字，那么底层在实现这个属性的setter的方法的时候就是用的自旋锁. 如下图所示

GCD

GCD： 就是将任务添加到队列，并且执行执行任务的函数. GCD 是apple 为多核的并行运算提出的解决方案. GCD 会自动利用更多的CPU内核，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)

串行队列和并发队列

串行队列是一个一个执行的, 在同一个线程执行. 而并发队列是一个一个调度的，把每个任务一次调度给某个线程去执行，所以并发队列的执行顺序是不一定的.

举一个例子 上述代码执行的顺序是什么呢？答案应该是1 5 2 3 4. 那如果把队列改成串行队列呢？ 当改成串行队列的时候，执行到dispatch_sync的时候，就会阻塞当前的执行，直到执行完成，但是之前async的时候，这个任务并没有执行完毕，串行队列必须要等前一个任务执行完毕，所以就死锁了.