Grand Central Dispatch (GCD) 是 Apple 开发的一个多核编程的解决方法。该方法在 Mac OS X 10.6 雪豹中首次推出，并随后被引入到了 iOS4.0 中。GCD 是一个替代诸如 NSThread, NSOperationQueue, NSInvocationOperation 等技术的很高效和强大的技术。
GCD 和 block 的配合使用，可以方便地进行多线程编程
应用举例:
让我们来看一个编程场景。我们要在 iPhone 上做一个下载网页的功能，该功能非常简单，就是在 iPhone 上放置一个按钮，点击该按钮时，显示一个转动的圆圈，表示正在进行下载，下载完成之后，将内容加载到界面上的一个文本控件中。
不用 GCD 前
虽然功能简单，但是我们必须把下载过程放到后台线程中，否则会阻塞 UI 线程显示。所以，如果不用 GCD, 我们需要写如下 3 个方法：
1 .someClick 方法是点击按钮后的代码，可以看到我们用 NSInvocationOperation 建了一个后台线程，并且放到 NSOperationQueue 中。后台线程执行 download 方法。
2. download 方法处理下载网页的逻辑。下载完成后用 performSelectorOnMainThread 执行 download_completed 方法。
3. download_completed 进行 clear up 的工作，并把下载的内容显示到文本控件中
这 3 个方法的代码如下。可以看到，虽然 开始下载 -> 下载中 -> 下载完成 这 3 个步骤是整个功能的三步。但是它们却被切分成了 3 块。他们之间因为是 3 个方法，所以还需要传递数据参数。如果是复杂的应用，数据参数很可能就不象本例子中的 NSString 那么简单了，另外，下载可能放到 Model 的类中来做，而界面的控制放到 View Controller 层来做，这使得本来就分开的代码变得更加散落。代码的可读性大大降低
staticNSOperationQueue* queue;
- (IBAction)someClick:(id)sender {
self.indicator.hidden =NO;
[self.indicator startAnimating];
queue = [[NSOperationQueuealloc] init];
NSInvocationOperation* op =[[[NSInvocationOperationalloc]initWithTarget:selfselector:@selector(download) object:nil] autorelease];
[queue addOperation:op];
}
- (void)download {
NSURL* url = [NSURLURLWithString:@"http://www.youdao.com"];
NSError* error;
NSString* data = [NSStringstringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncodingerror:&error];
if(data !=nil) {
[selfperformSelectorOnMainThread:@selector(download_completed:) withObject:data waitUntilDone:NO];
}else{
NSLog(@"error when download:%@", error);
[queue release];
}
}
- (void) download_completed:(NSString*) data {
NSLog(@"call back");
[self.indicator stopAnimating];
self.indicator.hidden =YES;
self.content.text = data;
[queue release];
}
使用 GCD 后
如果使用 GCD，以上 3 个方法都可以放到一起，如下所示：
// 原代码块一
self.indicator.hidden =NO;
[self.indicator startAnimating];
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{
// 原代码块二
NSURL* url = [NSURLURLWithString:@"http://www.youdao.com"];
NSError* error;
NSString* data = [NSStringstringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncodingerror:&error];
if(data !=nil) {
// 原代码块三
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
[self.indicator stopAnimating];
self.indicator.hidden =YES;
self.content.text = data;
});
}else{
NSLog(@"error when download:%@", error);
}
});
首先我们可以看到，代码变短了。因为少了原来 3 个方法的定义，也少了相互之间需要传递的变量的封装。
另外，代码变清楚了，虽然是异步的代码，但是它们被 GCD 合理的整合在一起，逻辑非常清晰。如果应用上 MVC 模式，我们也可以将 View Controller 层的回调函数用 GCD 的方式传递给 Modal 层，这相比以前用 @selector 的方式，代码的逻辑关系会更加清楚。
系统提供的 dispatch 方法
为了方便地使用 GCD，苹果提供了一些方法方便我们将 block 放在主线程 或 后台线程执行，或者延后执行。使用的例子如下：
// 后台执行：
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
// something
});
// 主线程执行：
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
// something
});
// 一次性执行：
staticdispatch_once_tonceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
// code to be executed once
});
// 延迟 2 秒执行：
doubledelayInSeconds =2.0;
dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds *NSEC_PER_SEC);
dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
// code to be executed on the main queue after delay
});
dispatch_queue_t 也可以自己定义，如要要自定义 queue，可以用 dispatch_queue_create 方法，示例如下：
dispatch_queue_turls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com",NULL);
dispatch_async(urls_queue, ^{
// your code
});
dispatch_release(urls_queue);
另外，GCD 还有一些高级用法，例如让后台 2 个线程并行执行，然后等 2 个线程都结束后，再汇总执行结果。这个可以用 dispatch_group, dispatch_group_async 和 dispatch_group_notify 来实现，示例如下：
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
// 并行执行的线程一
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
// 并行执行的线程二
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
// 汇总结果
});
后台运行
使用 block 的另一个用处是可以让程序在后台较长久的运行。在以前，当 app 被按 home 键退出后，app 仅有最多 5 秒钟的时候做一些保存或清理资源的工作。但是应用可以调用 UIApplication 的beginBackgroundTaskWithExpirationHandler方法，让 app 最多有 10 分钟的时间在后台长久运行。这个时间可以用来做清理本地缓存，发送统计数据等工作。
让程序在后台长久运行的示例代码如下：
// AppDelegate.h 文件
@property(assign,nonatomic)UIBackgroundTaskIdentifierbackgroundUpdateTask;
// AppDelegate.m 文件
- (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication*)application
{
[selfbeingBackgroundUpdateTask];
// 在这里加上你需要长久运行的代码
[selfendBackgroundUpdateTask];
}
- (void)beingBackgroundUpdateTask
{
self.backgroundUpdateTask = [[UIApplicationsharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{
[selfendBackgroundUpdateTask];
}];
}
- (void)endBackgroundUpdateTask
{
[[UIApplicationsharedApplication] endBackgroundTask:self.backgroundUpdateTask];
self.backgroundUpdateTask =UIBackgroundTaskInvalid;
}