11--多线程02--GCD初探

[TOC]

（一）GCD 介绍

1.1 GCD简介

• 什么是GCD？
  • 全称是 Grand Central Dispatch
  • 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行提出的解决方案
  • GCD 会自动利用更多的 CPU 内核（比如双核、四核）
  • GCD 会自动管理线程的声明周期（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

1.2 函数

将任务添加到队列，并且制定执行任务的函数

• 异步 dispatch_async

  • 任务使用 block 封装
  • 任务的 block 没有参数也没有返回值
  • 执行任务的函数
  • 不用等待当前语句执行完毕，就可以执行下一条语句
  • 会开启线程执行 block 的任务
  • 异步是多线程的代名词

• 同步 dispatch_sync

  • 必须等待当前语句执行完毕，才会执行下一条语句
  • 不会开启线程
  • 在当前执行 block 的任务

1.3 队列

队列

• 队列是一种数据结构，具有先进先出（FIFO）的特性
• 串行队列是按顺序执行任务的
• 并发队列中任务执行的数据不确定
  • 有可能任务4最先执行完，因为它最简单，异步任务的执行速度跟任务的复杂度有关

iOS系统提供了主队列和全局队列

• 主队列

  • dispatch_get_main_queue()
  • 如果当前主线程正在有任务执行，那么无论主队列中当前被添加了什么任务，都不会被调度
  • 专门用来在主线程上调度任务的队列
  • 不会开启线程
  • UI为什么要在主线程上刷新？
    1. 安全+效率：UIKit不是线程安全的，当多个线程同时操作UI时，资源抢夺导致崩溃，UI异常等问题；
    2. 用户体验：子线程中一般都会运行很多耗时的后台任务，有可能会影响UI的刷新；

• 全局队列

  • dispatch_get_global_queue(0, 0)
  • 全局队列是一个并发队列
  • 为了方便程序员的使用，苹果提供了全局队列
  • 在使用多线程并发时，如果对队列没有特殊需求，在执行异步任务时，可以直接使用全局队列

1.4 队列和函数

	串行队列	并发队列
同步函数
异步函数

1.5 死锁

• 主线程的死锁

  • 主线程因为同步函数的原因等着先执行任务
  • 主队列等着主线程的任务执行完毕再执行自己的任务
  • 主队列和主线程相互等待会造成死锁

• 死锁的条件

  • 互斥条件：一个资源每次只能被一个进程使用，即在一段时间内某资源仅为一个进程所占有。此时若有其他进程请求该资源，则请求进程只能等待。

  • 请求与保持条件：进程已经保持了至少一个资源，但又提出了新的资源请求，而该资源已被其他进程占有，此时请求进程被阻塞，但对自己已获得的资源保持不放。

  • 不可剥夺条件：进程所获得的资源在未使用完毕之前，不能被其他进程强行夺走，即只能由获得该资源的进程自己来释放（只能是主动释放)。

  • 循环等待条件：若干进程间形成首尾相接循环等待资源的关系

（二）GCD的应用

2.1 dispatch_async 和 dispatch_sync

测试代码1

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("xy", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
NSLog(@"1");
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"2");
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"3");
    });
    NSLog(@"4");
});
NSLog(@"5");

• 输出结果1：1（52）34
• 1，在当前线程，也就是主线程中执行，肯定是第一个；
• （52），虽然5也是主线程中，理论上要在2前面执行，但当任务非常简单时，2有可能会在5的前面执行；
• （34），3是同步执行，肯定要在4前面；

2020-07-07 23:47:10.420291+0800 001---函数与队列[3440:96357] 1
2020-07-07 23:47:10.421551+0800 001---函数与队列[3440:96357] 5
2020-07-07 23:47:10.421625+0800 001---函数与队列[3440:96598] 2
2020-07-07 23:47:10.421798+0800 001---函数与队列[3440:96598] 3
2020-07-07 23:47:10.421930+0800 001---函数与队列[3440:96598] 4

测试代码2

// 同步队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("xy", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
NSLog(@"1");
// 异步函数
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"2");
    NSLog(@"4");
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"3");
    });
});
NSLog(@"5");

• 输出结果1524 crash
• 因为 queue 是一个串行队列，同步等待一个串行任务是会发生死锁的

• 有一个面试的程序员解释了这个现象。面试官问：“什么是死锁”，程序员说：“你让我进公司，我就告诉你什么是死锁”

  
  

测试代码3

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.xy.cn", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"1");
});
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"2");
});
dispatch_sync(queue, ^{
    NSLog(@"3");
});

NSLog(@"0");

dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"7");
});
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"8");
});
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"9");
});

• 输出结果：(312) 0 (789)，
  • 312 在 0 的前面，因为第一个异步任务太短，有可能在第三个同步任务添加之前就已经完成，所以 123 顺序不确定；
  • 0 一定在 3 后面，因为任务三是一个同步任务，必须要等任务三执行完成之后，才会执行后面的任务；
  • 0 是在当前线程的任务，就没啥好说的
  • 789 都是异步任务，顺序无法确定