GCD技术

2017-02-21 本文已影响200人印林泉

https://github.com/yinlinqvan/LearnGCD

基本概念

任务与队列

队列的创建

线程间的通信

其他用法

基本概念

什么是GCD？
- 全称是 Grand Central Dispatch（翻译一下是伟大的中枢调度器）
- 纯 C语言，提供了非常强大的函数
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会自动地管理线程的生命周期（创建线程、调度线程、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

任务和队列

GCD中有两个核心任务
- 任务：执行什么操作
- 队列：用来存放任务
GCD的使用就2个步骤
- 定制任务：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
- 任务的取出遵循队列FIFO原则：先进先出，后进后出
执行任务的方式
- 用同步的方式执行任务
  dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
  queue:队列
  block:任务
用异步的方式执行任务
dispatch_async(dispatch_queue_t queue,dispatch_block_t block);
同步和异步的区别
同步：同步只能在当前的线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
队列的类型
- 并发队列(Concurrent Dispatch Queue)
  - 可以让多个任务并发（同时）执行，自动开启多个线程同时执行任务
  - 并发功能只有在异步函数（dispatch_async）下才有效
串行队列（Serial Dispatch Queue）
- 让任务一个接着一个地执行（也就是说须等一个任务执行完毕后才可以执行下一个任务）
容易混淆的术语
在开发中，大家很容易搞混有同步、异步，并发、串行的意义，下面呢我再着重强调一下其中的差异
- 同步和异步主要影响：能不能开启新的线程
- 同步：只是在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
- 异步：可以在新的线程执行任务，具备开启新线程的能力
- 并发和串行主要影响：任务的执行方式
- 并发：（必须使用异步才能实现并发）允许多个任务并发（同时）执行
串行：一个任务完毕后，再执行下一个任务

根据影响点区分

队列的创建

并行队列
- GCD提供了两种获得并行队列的途径
  - 使用dispatch_queu_create函数创建
    dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr);
    label：表示队列的名称
    att：表示队列的类型，根据这个设置判断是并行队列还是串行队列（DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT表示并行队列）
  - 使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列（这个是GCD提供的） dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_prority_t priority, unsigned long flags);
    priority：队列的优先级（分为高，默认，低，后台）
    flag：此参数暂时无用，用0即可
串行队列
- GCD提供了两种获得串行队列的途径
  - 使用dispatch_queue_create函数创建串行队列
    dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr);
    label：表示该队列的名字（标识）
    attr：表示队列的属性，根据这个设置判断是并行队列还是串行队列（DISPATCH_QUEUE_SERIAL或者NULL表示串行队列）
- 使用主队列（与主线程相关联的队列）
  - 主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列
  - 放置到主队列的任务，都会在主线程中执行
  - 使用dispatch_get_main_queue()获得主队列

工程模板：CGD queue

- (void)touchBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    //[self concurrentSync];
    //[self concurrentAsync];
    //[self globalSync];
    //[self globalAsync];
    //[self mainSync];//死锁
    //[self serialSync];
}

#pragma mark - 并发队列 + 同步任务：没有启动新的线程，任务是逐个执行的
- (void)concurrentSync {
    //创建并发队列
    dispatch_queue_t queue= dispatch_queue_create("myQueue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    //在队列里面添加任务
    //同步任务
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===1===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===2===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===3===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
}

#pragma mark - 并发队列 + 异步任务
- (void)concurrentAsync {
    //创建并发队列
    dispatch_queue_t queue= dispatch_queue_create("Queue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    //异步任务
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===1===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===2===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue,^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===3===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
}

#pragma mark - 全局队列 + 同步任务：没有启动新的线程，任务是逐个执行的
- (void)globalSync {
    //创建全局队列
    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //同步任务
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===1===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===2===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===3===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
}

#pragma mark - 全局队列 + 异步任务：开启了新的线程，任务是并发执行的
- (void)globalAsync {
    //创建全局队列
    dispatch_queue_t queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //异步任务
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===1===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===2===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue,^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===3===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
}

#warning - 死锁
#pragma mark - 主队列 + 同步任务：卡死了！！！死锁
- (void)mainSync {
    //创建主队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    //同步任务
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===1===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===2===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===3===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
}

#pragma mark - 主队列 + 异步队列：没有开启新的线程，任务是逐个完成的
- (void)serialSync {
    //创建主队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queue", NULL);
    //异步任务
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===1===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===2===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue,^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===3===%@", [NSThread currentThread]);
        }
    });
}

线程间的通信

#pragma mark - 线程间的通信
- (void)downloadImage {
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        //耗时操作
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@""];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
        //回归到主线程
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            //显示图片；
            UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc]init];
            imageView.image = image;
        });
    });
}

其他用法

iOS常见的延迟执行有2种方式
调用NSObject的方法
[self perform selector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];
使用GCD函数

    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0* NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        //2秒后异步执行这里的代码...
    });

一次性代码
使用dispatch_once函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1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）
    });

队列组
有这么1种需求
首先：分别异步执行2个耗时的操作
其次：等2个异步操作都执行完毕后，再回到主线程执行操作
如果想高效地实现以上需求，可以考虑用队列组

    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    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...
    });

- (void)touchBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    //[self delay];
    //[self once];
    //[self group];
}

#pragma mark - 延时操作
- (void)delay {
    //NSObject
    //[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];

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

    //GCD
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 *NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        [self run];
    });
}

- (void)run {
    NSLog(@"run");
}

#pragma mark - 一次操作
- (void)once {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        NSLog(@"一次性");
    });
}

#pragma mark - 多次操作
- (void)apply {
    dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^(size_t index){
        NSLog(@"===%ld===", index);
    });
}

#pragma mark - 队列组
- (void)group {
    //创建组
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===1===");
        }
    });
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        for (int i = 0; i< 5; i++) {
            NSLog(@"===1===");
        }
    });
    //当1、2完成后，再去执行3
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"===3===");
    });
}

GCD技术

基本概念

任务和队列

队列的创建

线程间的通信

其他用法

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