iOS 并行编程
前言:
所有的语言都会涉及到并行编程。并行就是多任务同时运行。在iOS开发中,并行编程主要用于提升APP的运行性能,保证APP实时响应用户的操作。UI界面就是运行在主线程上的,它是一个串行线程。
iOS开发中最主要的处理并行编程的两套API:GCD和Operations。
在iOS开发中,对于并行操作有3种方式:
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NSThread
可以最大限度地掌控每一个线程的生命周期。但也需要开发者手动管理所有的线程活动。总体使用场景很小,基本是在开发底层的开源软件或是测试时使用。 -
GCD
官推。它将线程管理推给系统,用名为Dispatch Queue的队列;使用时只需定义每个线程需要执行的任务。所有的工作都是先进先出,每个block运作速度极快(纳秒级别)。一般为了追求高效处理大量并行数据,如异步加载图片、网络请求等。 -
Operations
与GCD类似。是Operation Queue队列实现,但并不局限于先进先出的队列操作。它提供了多个接口可以实现暂停、继续、终止、优先顺序、依赖等复杂操作,比GCD更加灵活。Operations应用场景较广,处理速度较快(毫秒级别)。几乎所有的基本线程操作都可以实现。
iOS并行编程中的三大问题
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竞态条件
多个线程对共享的数据镜像读写,导致最终的数据结果不确定。 -
优先倒置
低优先级的任务会因为某种原因先于高优先级的任务执行。 -
死锁问题
多个线程直接互相等待彼此停止执行,以获取某种资源,但是没有一方会提前退出的情况。
GCD的四个方法
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dispatch_async
对某个线程进行异步操作。 -
dispatch_after
一般用于主线程的延时操作。 -
dispatch_once
用于确保单例的线程安全。 -
dispatch_group
一般用于多个任务同步。当多个任务关联到同一个群组(group)后,所以的任务执行完后,在执行一个统一的后续工作。这里需要注意dispatch_group_wait是一个同步操作,它会阻塞线程。dispatch_group_notify:当任务管理组中的任务都已经执行完了会通知这个函数执行。
GCD需要注意的问题
- 主线程调用同步主线程,会导致主线程与主队列相互等待,行成死循环。
NSLog(@"1");
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"2");
});
NSLog(@"3");
GCD中全局(global)队列有哪几种优先级
全局队列肯定是并行队列,如果不指定优先级,则为默认(default)优先级。下面按照从低到高优先级进行排列:
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background
用来处理特别耗时的后台操作,例如同步、备份。 -
utility
用来处理需要一些时间而又不需要立即返回结果的操作,特别适用于异步操作,例如下载、导入数据。 -
default
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user-Initiated
用来处理用户触发的需要立即返回结果的操作,例如打开点击的文件。 -
user-Interactive
用来处理与用户交互的操作。一般用于主线程。如不及时响应,则有可能阻塞主线程的操作。 -
unspecified
未确定优先级,有系统根据不同环境推断