iOS 多线程 GCD

2017-01-30 本文已影响52人哎呀我Qu

1、什么是 GCD ？

GCD 是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案，它基于 C 语言，全称 Grand Central Dispatch，有人叫它“牛逼的中心调度”。

2、GCD 用途

通过 GCD，开发者不用再直接跟线程打交道了，只需要向队列中添加代码块即可，GCD 在后端管理着一个线程池。GCD 不仅决定着你的代码块将在哪个线程被执行，它还根据可用的系统资源对这些线程进行管理。这样可以将开发者从线程管理的工作中解放出来，通过集中的管理线程，来缓解大量线程被创建的问题。

GCD 带来的另一个重要改变是，作为开发者可以将工作考虑为一个队列，而不是一堆线程，这种并行的抽象模型更容易掌握和使用。

首先，系统提供给你一个叫做主队列（main queue）的特殊队列。和其它串行队列一样，这个队列中的任务一次只能执行一个。然而，它能保证所有的任务都在主线程执行，而主线程是唯一可用于更新 UI 的线程。这个队列就是用于发生消息给 UIView 或发送通知的。

系统同时提供给你好几个并发队列。它们叫做全局调度队列（Global Dispatch Queues）。目前的四个全局队列有着不同的优先级：background、low、default 以及 high。要知道，Apple 的 API 也会使用这些队列，所以你添加的任何任务都不会是这些队列中唯一的任务。

最后，你也可以创建自己的串行队列或并发队列。这就是说，至少有五个队列任你处置：主队列、四个全局调度队列，再加上任何你自己创建的队列。

3、GCD 术语

串行（Serial）：让任务一个接着一个地执行（one by one）
并发（Concurrent）：可以让多个任务并发执行（自动开启多个线程，同时执行任务），并发只有在异步（dispatch_async）函数下才有效
同步（Synchronous）：在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
异步（Asynchronous）：在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

4、GCD 优点

GCD 能通过推迟昂贵计算任务并在后台运行它们来改善你的应用的响应性能。
GCD 提供一个易于使用的并发模型而不仅仅只是锁和线程，帮助我们避开并发陷阱。
GCD 具有在常见模式（例如单例）上用更高性能的原语优化你的代码的潜在能力。
GCD 会自动利用更多的CPU内核（比如双核、四核）

5、GCD 使用

(1) 认识主队列，感受串行队列的运行,运行结果打印的是 1，2，3，4，顺序执行

dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_async(mainQueue, ^{
    NSLog(@"1");
});
dispatch_async(mainQueue, ^{
    NSLog(@"2");
});
dispatch_async(mainQueue, ^{
    NSLog(@"3");
});
dispatch_async(mainQueue, ^{
    NSLog(@"4");
});

(2) 认识全局队列，体验并发队列的运行，运行结果随机打印：2，3，1，4，随机执行

dispatch_queue_t defaultQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(defaultQueue, ^{
    NSLog(@"1");
});
dispatch_async(defaultQueue, ^{
    NSLog(@"2");
});
dispatch_async(defaultQueue, ^{
    NSLog(@"3");
});
dispatch_async(defaultQueue, ^{
    NSLog(@"4");
});

(3) 创建自定义队列

dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(concurrentQueue, ^{
    NSLog(@"4");
    dispatch_sync(concurrentQueue, ^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:3];
        NSLog(@"5");
    });
    NSLog(@"6");
});

(4) GCD在单例中的运用 dispatch_once

static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
    NSLog(@"onceToken");
});

(5) 延迟加载 dispatch_after

double delayInSeconds = 2.0;
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);
dispatch_after(popTime, mainQueue, ^{
    NSLog(@"延时执行的2秒");
});

(6) 调度组 dispatch_group_t

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_queue_t defaultQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_group_async(group, defaultQueue, ^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:3];
    NSLog(@"1");
});
dispatch_group_async(group, defaultQueue, ^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"2");
});
dispatch_group_notify(group, defaultQueue, ^{
    NSLog(@"3");
});
    //    等价于    
//    dispatch_group_enter(group);
//    dispatch_async(defaultQueue, ^{
//
//        NSLog(@"1");
//        dispatch_group_leave(group);
//    });

(7) dispatch_barrier_async
在前面的任务执行结束后它才执行，而且它后面的任务等它执行完成之后才会执行

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("barrierExecute", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"1");
});
dispatch_async(queue, ^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:4];
    NSLog(@"2");
});
dispatch_barrier_async(queue, ^{
    NSLog(@"3");
    [NSThread sleepForTimeInterval:4];
    
});
dispatch_async(queue, ^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:1];
    NSLog(@"4");
});

(8) 执行某个代码 dispatch_apply

dispatch_queue_t defaultQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_apply(5, defaultQueue, ^(size_t i) {
        NSLog(@"%lu",i);
});