IOS多线程-GCD

GCD

什么是GCD

• 全称是Grand Central Dispatch，可译为“强大的调度器”
  纯C语言，提供了非常多强大的函数

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（比如双核、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

GCD的核心概念

• 任务:想要做什么事情

• 队列:执行任务的顺序

• 步骤：

  • 写好自己想要执行的任务
  • 放在队列里等待执行（FIFO,GCD会根据队列的顺序进行自动取出执行,并且根据情况创建线程）

队列的类型

• 并发队列
  • 队列里的任务会自动开启多个线程并发执行,但是需要异步函数的任务才有效
  • 队列只是影响任务执行的方式,实际上并不能决定是否开启新的线程,仅仅是并发队列允许多个线程同时运行,而串行队列只能是一个一个任务在同一线程执行.
  • 如何创建并发队列

//通过直接创建的方式创建,参数决定是否是并发队列
//DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT代表并发队列
//DISPATCH_QUEUE_SERIAL或NULL代表串行队列
//标示符代表这个队列的一个标记
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("标示符", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

//通过获取全局队列来获得一个并发队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//这两个参数,第一个是优先级一般用默认,第二个直接设为0 是一个保留标记,实际作用不大

• 串行队列
  • 队列里的任务会以串行的形式一个一个按顺序执行
  • 如何创建串行队队列

//直接创建
//DISPATCH_QUEUE_SERIAL或NULL代表串行队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("标示符", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
//获得主队列,也是一种串行队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

• 同步函数与异步函数
• 异步函数具有创建线程的能力,同步函数并没有.
• 同步函数如何创建

//queue代表你要放入的队列
dispatch_sync(queue, ^{
        //在这里写要执行的代码
    });

• 异步函数如何创建

//queue代表你要放入的队列
dispatch_async(queue, ^{
        //在这里写要执行的代码
    });

• 栅栏函数

//隔断函数,前面执行完才会执行这个函数,这个函数执行完才会执行其他后面的函数
dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
//全局并发情况下有问题

不同的队列与函数的组合会有不同的效果

• 并行队列+异步函数:创建新的线程,并行执行任务
• 并行队列+同步函数:没有新的线程,串行执行任务
• 串行队列+异步函数:创建新的线程,串行执行任务
• 串行队列+同步函数:没有新的线程,串行执行任务
• 主队列+异步函数:没有新的线程,串行执行任务
• 主队列+同步函数:没有新的线程,串行执行任务

线程之间通信示例

• 一个示例,简单的表示了如何在不同的队列之间做事情

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        //在这里写上放在全局队列的代码
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            //写在这里就是执行主函数的代码
        });
    });

IOS上常见的延时代码

//调用NSObject的方法
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];
// 2秒后再调用self的run方法

//使用GCD函数
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
    // 2秒后执行这里的代码...
});

//使用NSTimer
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:NO];

Once代码,在整个程序运行时只执行一次

static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
    // 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)
});

快速迭代代码

dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index){
    // 执行10次代码，index顺序不确定
});

分组队列

• 当需要对队列分组时,而且有先后执行顺序的需求的时候可以进行组

//创建一个组组队队列
dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();
//使用组队列异步函数,分别有组队列,和队列的参数.
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 执行1个耗时的异步操作
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 执行1个耗时的异步操作
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    // 等前面的异步操作都执行完毕后，回到主线程...
});

IOS中的单例模式

• 单例模式的作用

  • 可以保证在程序运行过程，一个类只有一个实例，而且该实例易于供外界访问
  • 从而方便地控制了实例个数，并节约系统资源

• 单例模式的使用场合

  • 在整个应用程序中，共享一份资源（这份资源只需要创建初始化1次）

• 单例模式标准化代码

• 可以吧指针变为id类型,实例变量名定义为instance这样就可以在多处使用了.

#import "Person.h"
@interface Person() <NSCopying>

@end

@implementation Person
//声明一个全局变量指针,代表唯一的实例
static Person *_person;
//重写alloc中实际起作用的部分,allocWihtZone,所以从始至终就只有一份存储空间.
+ (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    //在程序整个生命过程中只运行一次的代码
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{

        _person = [super allocWithZone:zone];
    });
    return _person;
}

//生成一个完整的对象
+ (instancetype)shareWihtPerson
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        _person = [[Person alloc] init];
    });
    return _person;
}

//防止使用copy拷贝出新的对象
- (id)copyWithZone:(NSZone *)zone
{
    return _person;
}

@end