OC底层原理19-GCD及函数&队列
前面的篇章讲到了线程，本文继续在线程编程之路上探究——GCD及函数&队列。
GCD
GCD（Grand Central Dispatch）是一套基于C语言供开发者使用的多线程函数集。
在前文提到，苹果为多线程开发提供了4套方法：pthread、NSThread、GCD、NSOperation，其中应用较多就是GCD.
相比其他方案它有特的优势所在
- GCD 是苹果公司为多核的并⾏运算提出的解决⽅案
- 它会⾃动利⽤更多的CPU内核（⽐如双核、四核）
- 它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。
GCD是线程的另一种替代方法，它使我们可以专注于需要执行的任务，而不是线程管理。使用GCD，可以定义要执行的任务并将其添加到工作队列中，该工作队列可以在适当的线程上处理任务的调度。工作队列考虑了可用核心的数量和当前负载，以使我们比使用线程可以更有效地执行任务。
- 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。
在GCD中主要有两种执行任务的方式：同步执行（dispatch_sync） 和 异步执行(dispatch_async)。
GCD主要由队列 + 函数 + 任务组成完成任务执行——将任务添加到队列，调用函数执行任务。
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"Hello,GCD");
});
// 这是简写，完整步骤如下⏬
// 1. 创建队列 - 主队列
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
// 2.创建执行任务 - dispatch_block_t
dispatch_block_t myBlock = ^{
NSLog(@"Hello,GCD");
};
// 3. 将任务添加到队列并执行函数 - 异步执行
dispatch_async(mainQueue,myBlock);
队列（Dispatch Queue）
【队列】是指等待执行任务的数据结构（是一种特殊的线性表）。它允许在表的一端插入数据，在另一端删除元素。插入元素的这一端称之为队尾。删除元素的这一端我们称之为队首。
特点
- 遵循先进先出原则（FIFO）
- 在队尾插入元素，在队首删除元素。
分类
队列有很多种：顺序队列、循环队列、链式队列、阻塞队列、分阻塞队列等。
在iOS中队列有两种队列：串行队列 和 并发队列。
串行队列（Serial Dispatch Queue）
- 以先进先出为原则（FIFO），顺序执行调度任务的队列（类似接力赛）。
- 无论队列中所指定的执行任务函数是同步还是异步，都会等待前一个任务执行完成后，再调度后面的任务。
主队列
-
主队列（Main Dispatch Queue）是一个特殊的串行队列。 - 在主线程中调度任务的串行队列，在
main函数执行之前被系统创建，但不会开启线程。
创建队列
GCD创建串行队列
// 获取主队列
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
// 创建一个串行队列 #define DISPATCH_QUEUE_SERIAL NULL
dispatch_queue_t serial = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
并发队列（Concurrent Dispatch Queue）
- 并发执行调度任务的队列（类似百米赛跑）。
- 如果当前调度的任务是同步执行的，会等待任务执行完成后，再调度后续的任务。
- 如果当前调度的任务是异步执行的，同时底层线程池有可用的线程资源，会再新的线程调度后续任务的执行。
全局队列
全局队列（Global Dispatch Queue）是一个并发队列。
- 苹果为了开发者的方便提供了全局队列。
- 多线程开发中，执行异步任务时，可直接使用全局队列。
创建队列
GCD创建并发队列。只在异步函数时有效
dispatch_queue_t concurrentQue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
/**
* para1：队列优先级 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT=0
* para1：默认可填0
*/ 创建全局队列
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
//优先级从高到低 -> 对应的服务质量(iOS9.0之后，quality-of-service取代了)
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
值得注意的是，并发队列虽然在同一时间可以开启多个任务，但是执行顺序、完成时间是不确定的，这取决于任务复杂程度、CPU的负载、多核能力等。
【示例】主队列 & 并发队列
// 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
});
});
【面试题】 在iOS多线程开发中有多少种队列?
从下面的代码看，有4种队列，自定义的串行队列serial，并行队列concurrentQue,主队列mainQueue以及全局队列globalQueue。
dispatch_queue_t serial = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_queue_t concurrentQue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
实则不是，主队列其实是专⻔用来在主线程上调度任务的串行队列。
而全局队列也则是特殊的并发队列的一种。实则iOS中有两种队列—— 串行 & 并发。
执行函数&队列
不论同步函数还是异步函数，都是耗时操作。目的就是为了解决在多线程中的任务执行安全。
同步函数 + 串行队列
同步函数 + 串行队列
)
同步函数搭配串行队列会按顺序执行任务，且不会再创建线程，都是在主线程。
同步函数 + 并发队列
同步函数 + 并发队列
同步函数搭配并发队列会按顺序执行任务，从结果看，这样是不会创建新线程的。
异步函数 + 串行队列
异步行数 + 串行队列
异步函数搭配串行队列会按顺序执行任务，同时开辟新的线程。
异步行数 + 并发队列
异步行数 + 并发队列
异步函数搭配并发队列，开辟了新的线程，并且不按顺序执行。
