GCD

2016-05-03  本文已影响73人  闲得一B

全称是Grand CentralDispatch，可译为“牛逼的中枢调度器”
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会自动管理线程的生命周期（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

任务和队列

GCD中有2个核心概念
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的FIFO原则：先进先出，后进后出

执行任务

GCD中有2个用来执行任务的常用函数
用同步的方式执行任务
dispatch_sync(dispatch_queue_tqueue, dispatch_block_tblock);
queue：队列
block：任务

用异步的方式执行任务

dispatch_async(dispatch_queue_tqueue, dispatch_block_tblock);

同步和异步的区别

同步：只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

GCD中还有个用来执行任务的函数：
dispatch_barrier_async(dispatch_queue_tqueue, dispatch_block_tblock);
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
这个queue不能是全局的并发队列

队列的类型

GCD的队列可以分为2大类型

并发队列（ConcurrentDispatch 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（dispatch_async）函数下才有效

串行队列（SerialDispatch Queue）

让任务一个接着一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）

容易混淆的术语
有4个术语比较容易混淆：同步、异步、并发、串行

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：可以在新的线程中执行任务，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：允许多个任务并发（同时）执行
串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务

并发队列
使用dispatch_queue_create函数创建队列
dispatch_queue_t
dispatch_queue_create(constchar*label, //队列名称 
dispatch_queue_attr_tattr);//队列的类型
创建并发队列
dispatch_queue_tqueue = dispatch_queue_create("com.520it.queue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，可以无需手动创建
使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列
dispatch_queue_tdispatch_get_global_queue(
dispatch_queue_priority_tpriority, // 队列的优先级
unsignedlongflags); // 此参数暂时无用，用0即可
获得全局并发队列
dispatch_queue_queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);
全局并发队列的优先级
defineDISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2// 高
defineDISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0// 默认（中）
defineDISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2)// 低
defineDISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN// 后台
串行队列
GCD中获得串行有2种途径
使用dispatch_queue_create函数创建串行队列
//创建串行队列（队列类型传递NULL或者DISPATCH_QUEUE_SERIAL）
dispatch_queue_tqueue = dispatch_queue_create("com.520it.queue",NULL);
使用主队列（跟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
放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行
使用dispatch_get_main_queue()获得主队列
dispatch_queue_tqueue = dispatch_get_main_queue();
各种队列的执行效果
GCD同步异步.png
注意：使用sync函数往"当前串行队列"中添加任务，会卡住当前的串行队列
线程间通信示例
例如：回主线程刷新UI
从子线程回到主线程
dispatch_async(
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0),^{
    //执行耗时的异步操作...
      dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{
        //回到主线程，执行UI刷新操作
        });
});
延时执行
iOS常见的延时执行
调用NSObject的方法
[self performSelector:@selector(run)withObject:nilafterDelay:2.0];
//2秒后再调用self的run方法
使用GCD函数延迟执行
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,(int64_t)(2.0* NSEC_PER_SEC)),dispatch_get_main_queue(),^{
    //2秒后执行这里的代码...
});
使用NSTimer延迟执行
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0target:selfselector:@selector(test)userInfo:nilrepeats:NO];
一次性代码
例如：单例中用到
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
staticdispatch_once_tonceToken;
dispatch_once(&onceToken,^{
    //只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)
});
快速迭代
使用dispatch_apply函数能进行快速迭代遍历
dispatch_apply(10,dispatch_get_global_queue(0,0),^(size_tindex){
    //执行10次代码，index顺序不确定
});
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

如果想要快速高效地实现上述需求，可以考虑用队列组
dispatch_group_tgroup =  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...
});
单例模式
单例模式的作用

可以保证在程序运行过程，一个类只有一个实例，而且该实例易于供外界访问
从而方便地控制了实例个数，并节约系统资源

单例模式的使用场合

在整个应用程序中，共享一份资源（这份资源只需要创建初始化1次）

ARC中，单例模式的实现
在.m中保留一个全局的static的实例
staticid_instance;
>
重写allocWithZone:方法，在这里创建唯一的实例（注意线程安全）
+(instancetype)allocWithZone:(struct_NSZone*)zone
{
    staticdispatch_once_tonceToken;
    dispatch_once(&onceToken,^{
        _instance= [superallocWithZone:zone];
    });
    return_instance;
}
>
提供1个类方法让外界访问唯一的实例
+(instancetype)sharedInstance
{
    staticdispatch_once_tonceToken;
    dispatch_once(&onceToken,^{
        _instance= [[selfalloc]init];
    });
    return_instance;
}
>
实现copyWithZone:方法
-(id)copyWithZone:(struct_NSZone*)zone
{
    return_instance;
}
补充：
主队列：dispatch_get_main_queue()
>
系统全局并发队列：
//第一个参数：优先级 
//依次往下优先级降低。
define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2
define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0
define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2)
define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN
// 第二个参数建议设置为0
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)
>
手动创建串行队列
//第一个参数为队列的名字
//第二个为串行还是并发。
dispatch_queue_t  queue =  dispatch_queue_create(nil, DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
>
手动创建并发队列
dispatch_queue_t queue1 =     dispatch_queue_create(nil, DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

异步+手动创建串行队列：创建线程，都在一个线程中串行执行
异步+手动创建并发队列：创建多个线程，并在不同线程中执行
异步+全局并发队列：创建多个线程，并在不同线程中执行
异步+主队列：不创建线程，全在主线程中执行
总结：
并行：指的是多个任务之间的关系，并不是任务与当前线程之间的关系
异步：指的是任务与当前线程之间的关系（开启新的线程）
同步：不具备开启新的线程的能力，所以都是串行执行任务
异步：具备开启新的线程的能力，所以能串行也可以并行
当前线程是主线程的情况下，用同步+主队列的方式执行任务会卡主当前的串行队列
NSOperation比GCD的好处

1、能通过KVO键值观察者来实时监控operation的状态（是否执行，是否取消），而GCD无法通过KVO来实时监控。
2、NSOperation能通过设置依赖，使任务之间有先后顺序。GCD可以通过栅栏函数来实现。
3、NSOperation能设置并行队列中任务（NSOperation）的优先级（设置NSOperation在queue中的优先级,可以改变操作的执⾏优先级）（优先级的作用是让优先级高的线程需要cpu时就能够得到cpu，而不是让优先级低的线程无法运行,并且可能不止一个CPU，说明：优先级高的任务，调用的几率会更大）
NSOperation是将任务放入队列中来执行的。
GCD是将任务放入队列中，通过同步异步函数来执行。
而GCD是设置不同任务队列（queue）的优先级，要实现block的优先级，需要很多代码。
GCD方便简洁

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