从死锁角度窥探GCD

2016-12-08 本文已影响232人和珏猫

最近一直没有更新简书是因为在开发和测试阶段，有任务，没有进行学习，不过在做任务的时候也遇到了一些技术点，在这里总结一下。

今天我们来深度学习GCD。深度学习我们可以理解为进阶学习，该文试图用demo里面的栗子形象学习GCD的用法。

其实在我们平时的开发过程中，这个GCD甚至多线程用的并不多，就像算法，我们在开发过程中用的并不多，但是这些知识确实是考验我们基础是否扎实的一个标准，还是之前说过的：java和OC或者别的语言，只是语言形式不同罢了，实际运用的计算机思想是通用的。所以我们通过学习GCD，可以以此为突破口，进而熟知多线程相关的知识。“管中窥豹，可见一斑”：比喻从观察到的部分，可以推测全貌。类似的我们举一反三：“冰山一角，可见冰山”，哈哈哈。。。

1、死锁

昨天看到一个面试题，题目如下：

通过上边的解释我们可以看出，主线程中同步插入一个主线程的队列，会造成主线程等着插入的线程完成后才会进行，而要插入的线程完成，那么主线程必须完成，这样就形成了，你中有我我中有你互相引用的问题，就好像循环引用似的，互相牵制，结果大事未了，含恨而终。。。

那么我们如果插入的线程不是主线程呢，我们试试看。

这里我在打印4之后，给主线程插入一个同步队列queue1，这样的话，主线程会被阻塞，等待dispath_sync的block执行完成后再继续执行，打印出5来了，然后主线程继续执行打印6。

我们再来看下边的这段代码：

结果在上图，只打印了4和5，我们分析这段代码：打印4，同步之行queue1队列，打印5，再同步执行queue1队列，我们知道dispath_sync是需要等待block里面的结果出来后再进行下边的执行步骤的，这里造成死锁：后边的queue1等待前边的queue1执行完成后才进行后边的步骤，但是前面的queue1也在等待后边的queue1执行完成，这样造成死锁。

由此我们可以得出：dispath_sync不能执行所在的线程的线程，不能执行所在队列中的队列，不然就会造成死锁。

我们再来看下边的代码：

这里我们更能理解async和sync的区别：

这里如果我不打断点，会一直打印4，而且我们看左上角那里会看到CPU消耗时99%，电量显示时high。

我们这时候来看一些概念性的知识：

2、什么是GCD、GCD的优势

（1）GCD全称是Grand Central Dispatch，可以为“伟大的中枢调度”。纯C语言，提供了非常多且强大的函数

（2）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

3、什么是任务和队列

GCD中有2个核心概念

（1）任务：执行什么操作

（2）队列：用来存放任务

GCD的使用就2个步骤（1）定制任务（2）确定想做的事情

将任务添加到队列中，GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执行

提示：任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出

4、执行任务

1)GCD中有2个用来执行任务的函数，即同步方式、异步方式执行任务

dispatch_sync(dispatch_queue_t queue,dispatch_block_t block);

dispatch_async(dispatch_queue_t queue,dispatch_block_t block);

block里面的东西，就是你准备交给队列queue处理的任务

2)同步、异步、串行、并发

同步和异步决定要不要开启新的线程

同步：在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力

异步：在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

串行和并行决定任务的执行方式

串行:一个任务执行完毕后，再执行下一个任务

并发:多个任务并发（同时）执行

5、怎么获取线程

1）创建队列方法

dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr) //创建队列，在非ARC中要手动释放。这个方法既可以创建串行队列，也可以创建并发队列

注意：第一个参数是字符指针，表示队列名称，第二个是队列的属性(传NULL或DISPATCH_QUEUE_SERIAL都表示的是串行队列，传DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT，表示并发队列)

dispatch_get_main_queue(); //使用它时，要注意死锁，因为不论是同步还是异步执行他，都不会开辟新的线程，他会在主队列执行

dispatch_get_global_queue(long identifier, unsigned long flags) //并发队列，第一个参数是设置优先级的，后一个参数是为将来使用，可以传0

从上面可以看出：queue如果是串行队列，那么，会开辟一个新的线程，但是，是前一个执行完毕，再执行后一个。并发队列会开启两个线程，并发执行。

讨论：哪些会死锁？死锁的原因是什么？开辟了新线程么？

<1>同步执行同一个串行队列

<2>异步执行同一个串行队列

<3>同步异步执行同一个串行队列

<4>异步同步执行同一个串行队列

<5>异步执行不同串行队列

<6>同步执行主队列

<7>同步执行不同串行队列

<8>异步同步执行不同串行队列

<9>同步异步执行不同串行队列

<10>同步执行不同并发队列

<11>同步异步执行同一个并发队列

<12>异步同步执行同一个并发队列

<13>异步执行不同并发队列

<14>异步执行同一个／不同并发队列

6、总揽

1、图片总体看看GCD

延时方法举个栗子，看时间：

注： dispatch_after 函数并不是在指定时间后执行处理，而是在指定时间后追加处理到Dispatch Queue。例如Main Dispatch Queue在主线程的RunLoop中执行。所以在比如每隔1/60秒执行的RunLoop，Block最快在3秒后执行，最慢在 3+1/60秒后执行。所以上图中，performSelector和NSTimer的延时执行比我们设定的2秒和4秒分别晚了4毫秒和3毫秒，但是我们再看dispatchAfter的延时执行，晚了0.582秒，即582毫秒。

2. dispatch_barrier_async的作用是什么？（dispatch栅栏）

在并行队列中，为了保持某些任务的顺序，需要等待一些任务完成后才能继续进行，使用 barrier 来等待之前任务完成，避免数据竞争等问题。 dispatch_barrier_async 函数会等待追加到Concurrent Dispatch Queue并行队列中的操作全部执行完之后，然后再执行 dispatch_barrier_async 函数追加的处理，等 dispatch_barrier_async 追加的处理执行结束之后，Concurrent Dispatch Queue才恢复之前的动作继续执行。

打个比方：比如你们公司周末跟团旅游，高速休息站上，司机说：大家都去上厕所，速战速决，上完厕所就上高速。超大的公共厕所，大家同时去，程序猿很快就结束了，但程序媛就可能会慢一些，即使你第一个回来，司机也不会出发，司机要等待所有人都回来后，才能出发。 dispatch_barrier_async 函数追加的内容就如同 “上完厕所就上高速”这个动作。

举个栗子：猫8888是设置的栅栏