IOS多线程的初步研究

 参考：http://www.cocoachina.com/bbs/read.php?tid-1710638.html
1.串行队列与并行队列
 
队列就是对线程的封装，在线程的基础上加上了任务容器。串行队列和并行队列，本质讲它们并无区别，但是它们允许的行为有很大区别。串行队列，你做完一个任务，才允许你从里面执行下一个任务。并行队列，无次限制，你可以一次性取完，你也可以一次性只取一个。串行队列里面在任意时间点，肯定是唯一的一个线程。而并行队列在任意时间点，可以有多个线程。
这两个队列都是先入先出队列，除非有特别情况（nsoperation）指定队列中任务的优先级，这个不再我们讨论范围之内，记住，不管是串行还是并行队列，只能一个个进队列，一个个出队列，即使是并行队列，也是一个个出不是有些人想想的并行可以一起出。宏观上讲，一个个出的速度很快，给你的错觉就是同一时间一起出来的，其实不是，并行队列也是一个个出来的
 
dispatch队列的生成可以有这几种方式：
 
(1).dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.dispatch.serial",DISPATCH_QUEUE_SERIAL); //生成一个串行队列，队列中的block按照先进先出（FIFO）（排除队列优先级调整）的顺序去执行，实际上为单线程执行。第一个参数是队列的名称，在调试程序时会非常有用，所有尽量不要重名了。
 
(2).dispatch_queue_t queue =dispatch_queue_create("com.dispatch.concurrent",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); //生成一个并行执行队列（FIFO）（排除队列优先级调整），block被分发到多个线程去执行
 
(3).dispatch_queue_t queue =dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //获得程序进程缺省产生的并行队列，可设定优先级来选择高、中、低三个优先级队列。由于是系统默认生成的，所以无法调用dispatch_resume()和dispatch_suspend()来控制执行继续或中断。需要注意的是，三个队列不代表三个线程，可能会有更多的线程。并发队列可以根据实际情况来自动产生合理的线程数，也可理解为dispatch队列实现了一个线程池的管理，对于程序逻辑是透明的。
 
官网文档解释说共有三个并发队列，但实际还有一个更低优先级的队列，设置优先级为DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND。Xcode调试时可以观察到正在使用的各个dispatch队列。
 
(4).dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); //获得主线程的dispatch队列，实际是一个串行队列。同样无法控制主线程dispatch队列的执行继续或中断。
 
串行队列与并行队列的区别：
串行队列，你做完一个任务，才允许你从里面执行下一个任务，
并行队列，无次限制，你可以一次性取完，你也可以一次性只取一个
这两个队列都是先入先出队列，除非有特别情况（nsoperation）指定队列中任务的优先级，这个不再我们讨论范围之内，记住，不管是串行还是并行队列，只能一个个进队列，一个个出队列，即使是并行队列，也是一个个出不是有些人想想的并行可以一起出。宏观上讲，一个个出的速度很快，给你的错觉就是同一时间一起出来的，其实不是，并行队列也是一个个出来的。串行队列，可以理解为单车道。并行队列，可以理解为多车道。
 
2.同步与异步：
任务的执行分同步和异步。
同步，等待当前任务执行完毕。
异步，不用等待当前任务执行完毕。
 
我们可以使用dispatch_async或dispatch_sync函数来加载需要运行的block。
 
dispatch_async(queue,^{
 
　　//block具体代码
 
}); //异步执行block，函数立即返回
 
dispatch_sync(queue,^{
 
　　//block具体代码
 
}); //同步执行block，函数不返回，一直等到block执行完毕。编译器会根据实际情况优化代码，所以有时候你会发现block其实还在当前线程上执行，并没用产生新线程。
 
注意：对一个并行队列做同步操作，就如同对一个串行队列做异步操作
还记得同步操作的特点嘛？就是等待。并行队列，正常来讲如果做异步操作，会同时有多个线程去执行，因为不用等。不用等第一个任务完成才去执行第二个，但是如果是同步操作，那就必须要等第一个任务完成才开始执行第二个，即使你队列是并行的，但我做的是同步操作。
 
并行队列 ：多个任务可以同时执行
串行队列 ：一个任务执行完后，再执行下一个任务
dispatch_sync : 同步，不具备开启线程的能力
dispatch_async : 异步，具备开启线程的能力，不一定开
并行队列同步操作不开启新线程，串行执行任务；
串行队列异步操作，开启新线程，串行执行任务。

二者都是串行执行任务,只是开没开启新线程的区别. 
并行操作的时候，如果任务不多，在同一时间内，执行几个任务就几个线程。如果任务非常多，可能只开有限的线程，然后线程“复用”。

 
并行队列的异步操作本来就不保证执行顺序的先后
并行队列的同步操作就能确定任务执行顺序的先后
 
规律：如果使用dispatch_sync，如果执行dispatch_sync这句的上下文环境的“队列”，跟 dispatch_sync(queue,
^{  });的这个queue是同一个队列，并且该队列是串行队列，必然会死锁。
 
一个线程对应一个runloop，除了主线程的runloop默认打开无法关闭外，其它线程的runloop都是默认关闭的。一个runloop 可以有无数个循环，但这些循环都是结束一个再开起一个，串行的，
同步就是强制把提交的任务让当前上下文环境所处的线程来执行，首先你要知道，当前上下文所处的线程，肯定是在跑任务，肯定是在跑你的同步提交的代码。这个强调的意思就是：你上下文所处的线程现在正忙。突然，你同步提交了个任务。你强制让你这个线程去执行新任务。这时候它就必须断掉原来的任务（断掉的任务就是后面还未跑完的代码，尤其注意的是 }也算代码！！）去跑你这个同步提交的任务，所以这也就是我说的等待 等待你同步提交的任务执行完毕之后，再来执行下面没执行完的代码
 
从线程的角度来说阻塞的问题

假如上下文环境是主队列，然后你同步提交一个任务给主队列，根据以前说的，如果同步提交任务的目的地队列，跟现在上下文环境所处的队列是同一个队列，那么会产生死锁，为何呢？来分析

首先代码在主队列里安静的跑，跑着跑着碰到了你同步提交的代码。那么紧接着，就开始跑你的同步代码，首先你同步代码要求把任务提交给主队列，这没问题，但是问题在那？当你提交了你的任务之后，队列就要开始调度线程来执行，这没问题吧？主队列现在开始它的调度工作，他发现，它所能调度的只有一个线程，那就是主线程。为何？因为主队列里面只有一个线程在跑，一个串行队列不可能同时跑多个线程。现在静下来想一想，是不是所有的串行队列在任意一个时间点内，只有一个线程在跑？如果想不明白，那就想想主队列，是不是自始至终都是只有一个主线程在跑？（其实串行队列可以跑多个线程，但是这些线程是先后跑的，不能同时跑！！比如，123秒之内跑的是线程1，456秒之内跑的是线程2，纵向来看，串行队列确实跑了两个线程，但是横向来看，某个时间点之内有且同时只有一个线程在跑，至于为何会这样，原因就跟runloop有关，主队列之所以自始至终只有一个主线程，原因就是这个线程开启了runloop所以他不会退出，而串行队列同时只能跑一个线程，结合来看，那主队列只能跑一个主线程。至于其他串行队列，之所以前后可以跑不同的线程，原因就是默认的线程runloop并未打开，在这个线程的生命周期之内接到的任务，都会用这个线程跑，任务执行完，就退出了，因为没有runloop，那么下一次再来一个任务，队列只能再从线程池拿一个线程，至于这个线程是否跟上面那个刚刚退出的线程是一个线程，这个不一定，这要看队列的心情。。。）
好了。思维跳回来，你同步提交了任务给主队列，意思就是说：主队列，你必须给我把任务执行调度到我现在所处的线程上来！
现在，作为主队列，它很为难，为啥？因为它只有一个线程可用。。。那就是主线程。但是。。你要知道。。。主队列早已经把主线程的调度权给交出去了。。交给谁了？交给从一开始执行到你同步提交任务这段代码上了。你已经调度了一次主线程了，你无权在调它一次，因此，这时候就卡死在主队列调度线程这个点上，所以为什么说，阻塞并非是线程卡死，而是队列卡死，因为队列这个调度权的冲突，导致无法调度，从而导致线程已经断开了原来的执行，等待队列调度它去执行同步任务，而队列这时已经无权再调度一个任务了，这时候的情况是，线程停下来手头的工作，等待被召唤，而召唤师此时网费不够了，无权再玩游戏
 
好了做个总结：

从线程角度来讲：同步的意义就是：告诉提交到任务的目标队列，你必须马上立即开始你的调度权利，把我（同步操作）给你（目标队列）的任务（同步提交的任务）调度到我现在所处的线程上来运行，代码就是dispatch_sync(同步操作)（queue(目标队列),^block(同步提交的任务)）；

假如这时候queue是一个串行队列，那么在这个瞬间，他只有1个线程可以调度，假如这个线程没有被他调度，也就是说队列现在是空闲的,OK那没问题我直接调度一个线程，并且我调度的这个线程就是你跑dispatch_sync的这个线程立刻暂停原来的任务，转而来执行同步提交给我的任务，等我这个任务执行完毕之后，这个线程再继续原来的暂停的任务
假如queue已经调度这个任务去执行dispatch_sync这段代码，现在你又让我（queue）去调度我唯一能调度的任务去执行同步提交的任务，臣妾表示做不到啊。。。。。我只能对一个线程同时调度一次！