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GCD多线程编程常用API介绍

2017-06-29  本文已影响0人  rapunzelyeah

什么是GCD？

Grand Central Dispatch（GCD）是苹果开发的一项技术，用于提升应用在多核处理器上运行时的表现，使系统和应用更快速、高效的运行。和NSThread以及NSOperationQueue相比，GCD能更灵活的满足应用需求，并以更加平衡的方式实现系统资源调度。

DISPATCH对象

Dispatch对象（dispatch_object_t）是对多种dispatch类型对象的统称，包括dispatch_source_t、dispatch_queue_t、dispatch_group_t、dispatch_semaphore_t等等。
在使用GCD时，我们通过dispatch对象来实现对内存、任务以及任务队列的管理。
在使用OC编程时，所有的dispatch对象都可以被当作OC对象来对待。在ARC环境下，dispatch对象将被自动的引用和释放；在MRC环境下，可以通过dispatch_retain()和dispatch_release()函数来实现对dispatch对象的引用和释放操作。

DISPATCH QUEUE

DISPATCH QUEUE的创建

我们有三种方式获得一个dispatch queue对象：

dispatch_queue_t queue;
    //获取主线程队列
    queue = dispatch_get_main_queue();
    //获取全局并行队列
    queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //创建串行队列
    queue = dispatch_queue_create("label", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    //创建并行队列
    queue = dispatch_queue_create("label", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

向DISPATCH QUEUE添加任务

void function(void *context) {
    NSNumber *number = (__bridge_transfer NSNumber *)context;
    NSLog(@"number = %@", number);
}
 - (void)main {
    //获取队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //同步添加一个block
    dispatch_sync(queue, ^{
        /* code in block... */
    });
    //同步添加一个函数
    NSNumber *number100 = @(100);
    dispatch_sync_f(queue, (__bridge_retained void *)number100, function);
    //异步添加一个block
    dispatch_async(queue, ^{
        /* code in block... */
    });
    //异步添加一个函数
    NSNumber *number200 = @(200);
    dispatch_async_f(queue, (__bridge_retained void *)number200, function);
}

DISPATCH SOURCE

Dispatch source对象（dispatch_source_t）表示一个事件源，它可以监视一个特定的事件，并在事件发生时向指定的队列添加指定的任务。

DISPATCH SOURCE的创建

dispatch_source_t dispatch_source_create(
        dispatch_source_type_t type,
        uintptr_t handle,
        unsigned long mask,
        dispatch_queue_t queue);

//创建dispatch source，事件类型为DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER
dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_main_queue());
//设定timer的开始时间，间隔和延时误差
dispatch_source_set_timer(timer, DISPATCH_TIME_NOW, 2 * NSEC_PER_SEC, 0.00 * NSEC_PER_SEC);
//设定事件发生时向队列添加的任务
dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
     /* code in block */
 });
//开始dispatch source
dispatch_resume(timer);

任务队列的同步

多个dispatch queue间的同步可以通过多种方式来实现。GCD原生提供了dispatch semaphore、dispatch group、dispatch barrier等多种方式同步。

DISPATCH SEMAPHONE

    //创建一个dispatch semaphore，参数为semaphore对象的初始计数值
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
    //创建a，b两个队列
    dispatch_queue_t queue_a = dispatch_queue_create(NULL, DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t queue_b = dispatch_queue_create(NULL, DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    //分别向两个队列添加任务
    dispatch_async(queue_a, ^{
        NSLog(@"1");
        dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);//由于semaphore初始计数为0，调用dispatch_semaphore_wait后计数为-1，队列a进入阻塞。
        NSLog(@"4");
    });
    dispatch_async(queue_b, ^{
        NSLog(@"2");
        sleep(3);//队列b睡眠3秒。
        NSLog(@"3");
        dispatch_semaphore_signal(semaphore);//使semaphore的计数加1，加1后semaphore计数为0，队列a停止阻塞，开始继续执行。
    });
    //代码运行后立即输出1、2
    //3s后依次输出3、4

DISPATCH GROUP

    //创建一个dispatch group对象
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    //创建一个串行队列和一个并行队列
    dispatch_queue_t queue_a = dispatch_queue_create(NULL, DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t queue_b = dispatch_queue_create(NULL, DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    //向group添加block任务，第二个参数为执行这个任务的队列
    dispatch_group_async(group, queue_b, ^{
        NSLog(@"0");
        sleep(2);//睡眠2s
        NSLog(@"2");
    });
    //直接向队列b添加一个block任务
    dispatch_async(queue_b, ^{
        NSLog(@"1");
        dispatch_group_enter(group);//声明将以下代码加入到group中去。
        sleep(3);//睡眠3s
        NSLog(@"3");
        dispatch_group_leave(group);//声明添加到group的代码在此结束。
        sleep(2);//睡眠2s
        NSLog(@"6");
    });
    //等待group中的任务全部完成后，在主线程队列执行block
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"5");
    });
    dispatch_async(queue_a, ^{
        dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);//等待group中的任务完成。
        NSLog(@"4");
    });
    //代码运行后将立即输出0、1
    //在第二秒的时候输出2
    //在第三秒的时候输出3、4、5
    //在第五秒的时候输出6

DISPATCH BARRIER

    //创建一个并行队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(NULL, DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    //向队列添加一个任务
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"0");
        sleep(3);
        NSLog(@"2");
    });
    //向队列添加一个任务
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"1");
    });
    //使用dispatch barrier向队列添加一个任务
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"3");
        sleep(1);
        NSLog(@"4");
    });
    //向队列添加一个任务
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"5");
    });
    //代码运行后将立即输出0、1
    //在第三秒输出2、3
    //在第四秒输出4、5
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