多线程之GCD

1.任务和队列
任务:同步执行和异步执行
同步执行(sync):只能在当前线程中执行任务,不具备开启新线程的能力
异步执行(async):可以在新的线程中执行任务,具备开启新线程的能力
队列:串行队列和并行队列
并行队列(Concurrent Dispatch Queue):可以让多个任务并行(同时)执行(自动开启多个线程同时执行任务),并行功能只有在异步(dispatch_async)函数下才有效
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)

  1. GCD的使用步骤
    创建一个队列(串行队列或并行队列)
    将任务添加到队列中,然后系统就会根据任务类型执行任务(同步执行或异步执行)

3.GCD不同的组合方式
并行队列 + 同步执行
并行队列 + 异步执行
串行队列 + 同步执行
串行队列 + 异步执行
*** 主队列 + 同步执行
*** 主队列 + 异步执行

GCD几种组合测试
1.并行队列 + 同步执行

/*
 * 并行队列 + 同步执行
 * 不会开启新线程,执行完一个任务,再执行下一个任务
 */
- (void)syncConcurrent
{
     NSLog(@"syncConcurrent---begin");
    
    //创建队列
//    DISPATCH_QUEUE_SERIAL表示串行队列,DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT表示并行队列。
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    //创建任务
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"1------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"2------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"3------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    
     NSLog(@"syncConcurrent---end");
    
    //有任务都是在主线程中执行的。由于只有一个线程,所以任务只能一个一个执行。
    //所有任务都在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之间,这说明任务是添加到队列中马上执行的。
}

2.并行队列 + 异步执行

/*
 * 并行队列 + 异步执行
 * 可同时开启多线程,任务交替执行
 */
- (void)asyncConcurrent
{
     NSLog(@"asyncConcurrent---begin");
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"1------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"2------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"3------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
     NSLog(@"asyncConcurrent---end");
    
    //除了主线程,又开启了3个线程,并且任务是交替着同时执行的。
//    所有任务是在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之后才开始执行的。说明任务不是马上执行,而是将所有任务添加到队列之后才开始异步执行。
}

3.串行队列 + 同步执行

/*
 * 串行队列 + 同步执行
 * 不会开启新线程,在当前线程执行任务。任务是串行的,执行完一个任务,再执行下一个任务
 */
- (void) syncSerial
{
    NSLog(@"syncSerial---begin");
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"1------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"2------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"3------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"syncSerial---end");
    
    //所有任务都是在主线程中执行的,并没有开启新的线程。而且由于串行队列,所以按顺序一个一个执行。
    //所有任务都在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之间,这说明任务是添加到队列中马上执行的。
}

4.串行队列 + 异步执行

/*
 * 串行队列 + 异步执行
 * 会开启新线程,但是因为任务是串行的,执行完一个任务,再执行下一个任务
 */
- (void) asyncSerial
{
    NSLog(@"asyncSerial---begin");
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"1------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"2------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"3------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    
    NSLog(@"asyncSerial---end");
    
    //开启了一条新线程,但是任务还是串行,所以任务是一个一个执行。
    //所有任务是在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之后才开始执行的。说明任务不是马上执行,而是将所有任务添加到队列之后才开始同步执行。
}

5.主队列 + 同步执行

/*
 * 主队列 + 同步执行
 * 互等卡住不可行(在主线程中调用)
 */
- (void)syncMain
{
    NSLog(@"syncMain---begin");
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"1------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"2------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"3------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    
    NSLog(@"syncMain---end");
    
    //在主线程中使用主队列 + 同步执行,任务不再执行了,而且syncMain---end也没有打印。
    //这是因为我们在主线程中执行这段代码。我们把任务放到了主队列中,也就是放到了主线程的队列中。而同步执行有个特点,就是对于任务是立马执行的。那么当我们把第一个任务放进主队列中,它就会立马执行。但是主线程现在正在处理syncMain方法,所以任务需要等syncMain执行完才能执行。而syncMain执行到第一个任务的时候,又要等第一个任务执行完才能往下执行第二个和第三个任务。
    //现在的情况就是syncMain方法和第一个任务都在等对方执行完毕。这样大家互相等待,所以就卡住了,所以我们的任务执行不了,而且syncMain---end也没有打印。
}

6.主队列 + 异步执行

/*
 * 主队列 + 异步执行
 * 只在主线程中执行任务,执行完一个任务,再执行下一个任务
 */
- (void)asyncMain
{
    NSLog(@"asyncMain---begin");
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"1------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"2------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        for (int i = 0; i < 2; ++i) {
            NSLog(@"3------%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    
    NSLog(@"asyncMain---end");
    
    //我们发现所有任务都在主线程中,虽然是异步执行,具备开启线程的能力,但因为是主队列,所以所有任务都在主线程中,并且一个接一个执行。
//    另一方面可以看出,所有任务是在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之后才开始执行的。说明任务不是马上执行,而是将所有任务添加到队列之后才开始同步执行。
}

GCD使用
1.其他线程处理耗时操作,主线程里边进行UI刷新

//    可以看到在其他线程中先执行操作,执行完了之后回到主线程执行主线程的相应操作。
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        for (int i = 0; i < 3; ++i) {
            NSLog(@"1------%@",[NSThread currentThread]);
        }
        
        // 回到主线程
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
             NSLog(@"2-------%@",[NSThread currentThread]);
        });
    });

2.GCD的栅栏方法

//    在执行完栅栏前面的操作之后,才执行栅栏操作,最后再执行栅栏后边的操作。
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("12312312", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----1-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----2-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"----barrier-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----3-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----4-----%@", [NSThread currentThread]);
    });

3.GCD的延时执行方法

    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        // 2秒后异步执行这里的代码...
        NSLog(@"run-----");
    });

4.GCD的一次性代码(只执行一次)

  static  dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        // 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)
    });

5.GCD的快速迭代方法

//    通常我们会用for循环遍历,但是GCD给我们提供了快速迭代的方法dispatch_apply,使我们可以同时遍历。比如说遍历0~5这6个数字,for循环的做法是每次取出一个元素,逐个遍历。dispatch_apply可以同时遍历多个数字。
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    dispatch_apply(6, queue, ^(size_t index) {
        NSLog(@"%zd------%@",index, [NSThread currentThread]);
    });
    //从输出结果中前边的时间中可以看出,几乎是同时遍历的。

6.GCD的队列组

    /*有时候我们会有这样的需求:分别异步执行2个耗时操作,然后当2个耗时操作都执行完毕后再回到主线程执行操作。这时候我们可以用到GCD的队列组。
    我们可以先把任务放到队列中,然后将队列放入队列组中。
    调用队列组的dispatch_group_notify回到主线程执行操作。
     */
    
    dispatch_group_t group = 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
        for (int i = 0; i < 1000; ++i) {

        }
    });
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 执行1个耗时的异步操作
        for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
            
        }
    });
    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...
        NSLog(@"---------%@", [NSThread currentThread]);
    });

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