21、GCD

GCD的优势：

• GCD 是苹果公司为多核的并行运算 提出的 解决方案
• GCD会 自动利用 更多的cpu内核 （如：双核、四核）
• 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）
• 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

重点
将任务添加到队列，并指定任务执行的函数

GCD的核心

GCD的核心 主要是由任务 + 队列 + 函数 构成

日常开发中，GCD一般写成下面的形式：

 dispatch_async( dispatch_queue_create("com.xxx.Queue", NULL), ^{
   NSLog(@"GCD基本使用");
});

拆分如下：

//********GCD基础写法********
//创建任务
dispatch_block_t block = ^{
    NSLog(@"hello GCD");
};

//创建串行队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.xxx.Queue", NULL);

//将任务添加到队列，并指定函数执行
dispatch_async(queue, block);

• 使用 dispatch_block_t 创建任务 （执行操作的意思，任务使用block封装，任务的block 没有参数 也 没有返回值）
• 使用 dispatch_queue_t 创建队列
• 将任务添加到队列，并指定执行任务的函数 dispatch_async

函数与 队列

一、函数：

在GCD 中 执行任务的方式 有两种，同步执行 与 异步执行，分别对应 函数dispatch_sync 和 异步函数 dispatch_async

1、 同步执行，对应函数 dispatch_sync

• 必须等待当前语句执行完毕，才会执行下一条语句
• 不会开启线程，即 不具备开启新线程的能力
• 在当前线程中执行block任务
  2、异步执行，对应异步函数 dispatch_async
• 不用等待当前语句执行完毕，就可以执行下一条语句
• 会开启线程 block任务，即具备开启线程的能力（但并不一定开启新线程，这个与任务所指定的队列类型有关）
• 异步 是 多线程 的代名词

综上，两种执行方式的区别：

• 是否 等待 队列的任务执行完毕
• 是否具备开启新线程的能力

一、队列：

串行队列 && 并行队列

多线程中所说的 队列 是指 执行任务的等待队列，即用来存放任务的队列。队列 是一种特殊的 线性表，遵循 先进先出（FIFO）原则，即新任务总是被 插入到对尾，而任务的读取 从队首开始读取。每读取一个任务，则队列中释放一个任务。

image.png

在GCD 中，队列主要分为串行队列 和 并行队列

image.png

1、串行队列 ：

每次 只有一个任务被执行，等待上一个任务执行完毕再执行下一个，即 只开启一个线程（同一时刻只调度一个任务执行）

• 使用dispatch_queue_create("xxx", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);创建串行队列

• 其中 DISPATCH_QUEUE_SERIAL 也可以使用NULL 表示，者两者均表示 默认的串行队列

// 串行队列的获取方法
dispatch_queue_t serialQueue1 = dispatch_queue_create("com.xxx.Queue", NULL);
dispatch_queue_t serialQueue2 = dispatch_queue_create("com.xxx.Queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

2、并行队列：

一次可以并发执行多个任务，即 开启多线程，并同时执行多个任务（同一时刻可以调度多个任务执行）

• 使用 dispatch_queue_create("xxx", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); 创建并发队列

• 注意：并发队列的并发功能只有在异步函数下才有效

// 并发队列的获取方法
dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("com.xxx.Queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

3、主队列：

GCD中提供的特殊的串行队列

• 专门用来 在主线程上调度任务的串行队列，依赖于主线程、主runloop，在main函数调用之前 自动创建.

• 不会开启线程

• 如果当前主线程正在有任务执行，那么无论主队列中当前被添加了什么任务，都不会被调度

• 使用dispatch_get_main_queue() 获得主队列

• 通常用于 返回主线程 更新UI 使用

//主队列的获取方法
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

4、全局并发队列：

GCD提供的默认的并发队列

• 为了方便程序员的使用，苹果提供了全局队列

• 在使用多线程开发时，如果对队列没有特殊要求，在执行异步任务时，可以直接使用全局队列

• 使用 dispatch_get_global_queue 获取全局并发队列，最简单的写法：dispatch_get_global_queue(0, 0)

第一个参数：队列优先级，默认优先级为DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT=0，在ios9 之后，已经被服务质量（quality-of-service） 取代

第二个参数：0

//全局并发队列的获取方法
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

//优先级从高到低（对应的服务质量）依次为

• DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH -- QOS_CLASS_USER_INITIATED
• DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT -- QOS_CLASS_DEFAULT
• DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW -- QOS_CLASS_UTILITY
• DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND -- QOS_CLASS_BACKGROUND

日常开发中，全局队列+并发队列，一般是这样配合使用的：

//主队列 + 全局并发队列的日常使用
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        //执行耗时操作
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            //回到主线程进行UI操作
        });
    });

函数与 队列的不同组合

1、 串行队列+同步函数

任务：按顺序执行，任务一个接一个的在当前线程执行，不会开辟新线程。

2、串行队列+异步函数

任务：按顺序执行，任务一个接一个的执行，会开辟新线程

3、并发队列+同步函数

任务：按顺序执行，任务一个接一个的执行，不开辟新新线程

4、并发队列+异步函数

任务：乱序执行，任务执行无顺序，会开辟新线程

5、主队列+同步函数

造成死锁，任务 ：互相等待，造成死锁

.png

造成死锁的原因分析如下：

• 主队列有两个任务：顺序为：NSLog任务 -> 同步block

• 执行NSLog任务后，执行同步Block ，会将任务1（即i=1时）加入到主队列，主队列顺序为：NSLog任务 - >同步block - >任务1

• 任务1 的执行需要 等待同步block执行完毕 才会执行，而 同步block 的执行需要 等待 任务1执行完毕，所以就造成了 任务相互等待 的情况，即造成 死锁崩溃

死锁现象

• 主线程 因为你 同步函数的原因 等着先执行任务
• 主队列等着主线程的任务 执行完毕再执行自己的任务
• 主队列 和 主线程相互等待 会造成死锁

6、主队列+异步函数

任务 按顺序执行，任务一个接一个的执行，不开辟线程

7、全局并发队列+ 同步函数

按顺序执行，任务一个接一个的执行，不开辟新线程

8、 全局并发队列+异步函数

任务 乱序执行，会开辟新线程