同步与异步、串行与并发

说到多线程，我们必须明白两个概念：线程与队列。我把线程理解为车间的流水线，而队列则决定了每条流水线的工作方式。我们可以往队列中加入任务，并决定该队列在什么线程执行。

主队列异步执行

    DispatchQueue.main.async {
        print(Thread.current)
        DispatchQueue.main.async {
            print(Thread.current)
            sleep(2)
            print(1)
        }
        print(2)
        DispatchQueue.main.async {
            print(Thread.current)
            print(3)
        }
        sleep(1)
    }

• 打印结果：

主队列异步执行.png

• 分析：上述代码看似异步执行开了子线程，实则不然，DispatchQueue.main.async实际上队列中的任务还是在主线程执行，也就是同步执行。而它与DispatchQueue.main.sync的区别就是它不会造成死锁。
  由于主队列是串行队列，根据先进先出的原则，上述代码的执行顺序是：将sleep(2)、print(1)加入队列->print(2)->将print(3)加入队列->sleep(1)->sleep(2)->print(1)->print(3)

串行队列异步执行

    let serialQueue = DispatchQueue(label: "serial_queue")
    serialQueue.async {
        print(Thread.current)
        serialQueue.async {
            sleep(2)
            print(Thread.current)
            print(1)
        }
        print(2)
        serialQueue.async {
            print(3)
            print(Thread.current)
        }
        sleep(1)
    }

• 打印结果：

  
  串行队列异步执行.png

• 分析：为什么要自定义串行队列与主队列分开来？我们知道主队列就是一个串行队列，而它与普通串行队列在异步执行时有什么区别呢？我们可以尝试打印各个线程中的Thread.current，从结果可以看出，自定义串行队列在异步执行时是创建了支线程的，且因为串行的原因只会创建一个支线程。
  同是串行队列，它的执行顺序同上。

并发队列异步执行

    let concurrentQueue = DispatchQueue(label: "concurrent_quque", attributes: .concurrent)
    concurrentQueue.async {
        print(Thread.current)
        concurrentQueue.async {
            print(Thread.current)
            sleep(2)
            print(1)
            print(4)
            print(5)
            print(6)
            print(7)
        }
        print(2)
        concurrentQueue.async {
            print(Thread.current)
            print(3)
        }
        sleep(1)
    }

• 打印结果：

并发队列异步执行.png

• 分析：从结果可以看出，并发队列异步执行会开多个线程，其数量等于concurrentQueue.async的调用次数。
  并发队列的特点是它在异步执行时，队列中的任务可以无限接近同时执行。那么问题来了：经过试验，无论我打印多少次，这两段代码都没有体现出并发执行的特性，因为它打结果并没有发生改变。
  image.png
  再观察一下代码，可以发现：第一段异步执行代码中sleep(2)让线程睡了2s,我们把它注释。
  image.png
  多打印几次：
  image.png
  image.png
  因为print(Thread.current)也算一个任务，我们注释掉。
  image.png
  image.png

结论：

• 对于主队列，同步、异步执行都不会开线程；
• 对于主队列以外的队列，同步执行不会开线程，异步执行会开线程；
• 一般来说，开线程的数量取决于.async的调用次数；
• 无论是串行还是并发，队列中的任务在一个async{ }中都是顺序执行的；
• 任务并发是指并发队列在异步执行时多个async{ }中的任务无限接近同时执行。