iOS开发多线程篇—GCD介绍✨

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一、简单介绍

1.什么是GCD?

全称是Grand Central Dispatch,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

2.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

3.提示

  • (1)GCD存在于libdispatch.dylib这个库中,这个调度库包含了GCD的所有的东西,但任何IOS程序,默认就加载了这个库,在程序运行的过程中会动态的加载这个库,不需要我们手动导入。

点击+a按钮,可以导入框架。


  • (2)GCD是纯C语言的,因此我们在编写GCD相关代码的时候,面对的函数,而不是方法。

  • (3)GCD中的函数大多数都以dispatch开头。

二、任务和队列

  • GCD中有2个核心概念:

(1)任务:执行什么操作

(2)队列:用来存放任务

  • GCD的使用就2个步骤

(1)定制任务

(2)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

提示:任务的取出遵循队列的FIFO原则:先进先出,后进后出

三、执行任务

1.GCD中有2个用来执行任务的函数

说明:把右边的参数(任务)提交给左边的参数(队列)进行执行。

  • (1)用同步的方式执行任务 dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

参数说明:

queue:队列

block:任务

  • (2)用异步的方式执行任务 dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
2.同步和异步的区别

同步:在当前线程中执行

异步:在另一条线程中执行

四、队列

  • 1.队列的类型
    GCD的队列可以分为2大类型:
(1)并发队列(Concurrent Dispatch 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

(2)串行队列(Serial Dispatch 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)

  • 2.补充说明
有4个术语比较容易混淆:同步、异步、并发、串行
同步和异步决定了要不要开启新的线程

同步:在当前线程中执行任务,不具备开启新线程的能力

异步:在新的线程中执行任务,具备开启新线程的能力

*******************************************************

并发和串行决定了任务的执行方式

并发: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

  • 3.串行队列
GCD中获得串行有2种途径:

(1)使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

dispatch_queue_t  dispatch_queue_create(const char *label,  dispatch_queue_attr_t attr); 
// 队列名称, 队列属性,一般用NULL即可```

示例:

```objc
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", NULL); // 创建

dispatch_release(queue); // 非ARC需要释放手动创建的队列```

 

(2)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

示例:
```objc
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
  • 4.并发队列

GCD默认已经提供了全局的并发队列,供整个应用使用,不需要手动创建

使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列

dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority,unsigned long flags); 
// 此参数暂时无用,用0即可```

示例:

这个参数是留给以后用的,暂时用不上,传个0。
第一个参数为优先级,这里选择默认的。获取一个全局的默认优先级的并发队列。

```objc
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); 
// 获得全局并发队列```

![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-0460fe057e6db829.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)


```objc
//说明:全局并发队列的优先级

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认(中)

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台```


- 5.各种队列的执行效果

![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-6eb851f19d7f67e1.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)


###五、代码示例

- (1)用异步函数往并发队列中添加任务


```objc
//
//  BBViewController.m
//  GCD的使用
//
//  Created by Biao on 16/6/12.
//  Copyright © 2016年 Biao. All rights reserved.
//


#import "BBViewController.h"

@interface BBViewController ()

@end

@implementation BBViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //1.获得全局的并发队列
   dispatch_queue_t queue =  dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //2.添加任务到队列中,就可以执行任务
    //异步函数:具备开启新线程的能力
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
//打印主线程
    NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);
    
}

@end```



![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-07c0caca613ccd19.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

######总结:同时开启三个子线程

- (2)用异步函数往串行队列中添加任务

```objc
//
//  BBViewController.m
//  GCD的使用
//
//  Created by Biao on 16/6/12.
//  Copyright © 2016年 Biao. All rights reserved.
//

#import "BBViewController.h"

@interface BBViewController ()

@end

@implementation BBViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
    //打印主线程
    NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);
    
    //创建串行队列
    dispatch_queue_t  queue= dispatch_queue_create("wendingding", NULL);
    //第一个参数为串行队列的名称,是c语言的字符串
    //第二个参数为队列的属性,一般来说串行队列不需要赋值任何属性,所以通常传空值(NULL)
    
    //2.添加任务到队列中执行
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    //3.释放资源
//    dispatch_release(queue);
}

@end```

![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-5bb5383dd2e04d43.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

######总结:会开启线程,但是只开启一个线程

- (3)用同步函数往并发队列中添加任务

```objc
//
//  BBViewController.m
//  GCD的使用
//
//  Created by Biao on 16/6/12.
//  Copyright © 2016年 Biao. All rights reserved.
//

#import "BBViewController.h"

@interface BBViewController ()

@end

@implementation BBViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    /**
     *  用同步函数往并发队列中添加任务
     */
        
        //打印主线程
        NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);
        
        //创建串行队列
        dispatch_queue_t  queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        
        
        //2.添加任务到队列中执行
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"下载图片3----%@",[NSThread currentThread]);
        });
    
}

@end```

![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-2e2123a9fa341238.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)


######总结:不会开启新的线程,并发队列失去了并发的功能

- (4)用同步函数往串行队列中添加任务

```objc
//
//  BBViewController.m
//  GCD的使用
//
//  Created by Biao on 16/6/12.
//  Copyright © 2016年 Biao. All rights reserved.
//

#import "BBViewController.h"

@interface BBViewController ()

@end

@implementation BBViewController

/**
 *用同步函数往串行队列中添加任务
 */
- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    NSLog(@"用同步函数往串行队列中添加任务");
    //打印主线程
    NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);
    
    //创建串行队列
    dispatch_queue_t  queue= dispatch_queue_create("wendingding", NULL);
    
    //2.添加任务到队列中执行
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下载图片3----%@",[NSThread currentThread]);
    });
}


@end```



![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-9b6bdbe0fbc56294.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

######总结:不会开启新的线程

- (5)补充

>补充:队列名称的作用:

将来调试的时候,可以看得出任务是在哪个队列中执行的。

![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-3410823bf26164dc.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)



- (6)小结

>说明:同步函数不具备开启线程的能力,无论是什么队列都不会开启线程;异步函数具备开启线程的能力,开启几条线程由队列决定(串行队列只会开启一条新的线程,并发队列会开启多条线程)。

######同步函数:

>(1)并发队列:不会开线程

>(2)串行队列:不会开线程

######异步函数:

>(1)并发队列:能开启N条线程

>(2)串行队列:开启1条线程

######补充:


>凡是函数中,各种函数名中带有`create\copy\new\retain`等字眼,都需要在不需要使用这个数据的时候进行`release`。
`GCD`的数据类型在`ARC`的环境下不需要再做`release`。
`CF(core Foundation)`的数据类型在`ARC`环境下还是需要做`release`。 
异步函数具备开线程的能力,但不一定会开线程。

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