GCD指南

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基本概念

  • 串行:多个任务在一条线程顺序执行。

  • 并发:多个任务在多条线程同时执行。

  • 同步:立即在当前线程上执行任务,待到任务结束后,再执行后面的任务。

  • 异步:立即在另一条线程上执行任务,不等待任务结束,立即返回,以执行后面的任务。

  • 注意,同步和异步都会将任务添加至目标线程的末尾而非在当前位置插入


队列和执行函数

  • 队列:
  • 任务之间的派发顺序:FIFO。
  • 任务之间的执行顺序:串行(前一个执行任务完毕,再执行下一个);并行(不等前一个任务执行完毕,下一个就执行)
  • 串行队列
  • 局部串行队列
    // 创建一个局部串行队列
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("SerialQ", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
  • 主队列:在主线程上执行队列任务的串行队列。通常用于将子线程数据同步至主线程
    // 获取主队列(全局串行队列)
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
  • 并行队列
  • 局部并发队列
    // 创建一个局部并发队列
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("ConcurrentQ", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
  • 全局并发队列
    // 获取全局并发队列
    dispatch_queue_t globalConcurrentQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0); // 参数传入两个0即可
  • 执行函数
  • 执行任务的线程:同步(当前线程);异步(其他线程)。
  • 线程是否等待任务结束:(同步)等待;异步(不等待)。
  • 同步执行,将一个或多个任务添加至目标线程末尾,会阻塞当前线程。
    // 同步执行一个队列(串行/并行)中的任务
    dispatch_sync(aQueue, ^{
        // 任务
    });
  • 异步执行,将一个或多个任务添加至目标线程末尾,不会阻塞当前线程。
    // 异步执行一个队列(串行/并行)中的任务
    dispatch_async(aQueue, ^{
        // 任务
    });

队列和执行函数组合

组合 同步执行 异步执行
局部串行队列 当前线程,顺序执行 其他线程(一条),顺序执行
主队列 DeadLock 主线程,顺序执行
并行队列 当前线程,顺序执行 其他线程(多条),并行执行
  • 死锁/DeadLock:假设有串行队列q,其中有任务t1,t1又包含向队列q提交同步执行任务t2的代码。这时,q等待t1执行完毕,t1等待t2执行完毕,但由于t2需要等待队列q中的所有操作执行完毕才能执行,就造成了DeadLock状态。
串行队列q--(等待)-->任务t1--(等待)-->任务t2--(等待)-->队列q--->无限循环
  • 尽管死锁多发生在串行队列,但对于并行队列, 也要避免在任务中向任务所在的队列提交同步执行任务

  • 异步执行永远不会造成DeadLock。

  • 上述表格中,只使用异步执行 + 各种队列的组合。


进程间通信

    /**
     在子线程上处理耗时操作,将结果利用主队列同步至主线程。
     */
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        id result = [self doMyWork]; // 在子线程上应该执行的任务
        
        /**
         回到主线程处理结果
         */
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            [self processResult:result];
        });
        
    });

任务分组

  • 如果需要等待多个并发任务完成后再执行某些操作,使用任务分组。
    // 创建一个分组对象
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    // 向队列提交异步执行任务,并将这个任务纳入分组
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"1");
    });
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"3");
    });
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"2");
    });
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"3");
        [NSThread sleepForTimeInterval:3];
    });
    
    /**
     没有通过分组提交至队列的任务不会被纳入分组
     */
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:5];
        NSLog(@"独立于分组之外的任务");
    });
    
    // 监听分组内所有任务是否执行完毕
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"所有操作已经执行完毕");
    });

阻塞队列

  • 注意,对于全局队列来说,阻塞无效
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(NULL, DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"1");
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"2");
        [NSThread sleepForTimeInterval:3];
    });
    
    /**
     向队列提交一个阻塞任务,当队列执行至阻塞任务时,不会立即派发。
     相反,队列会等到当前所有正在执行的任务返回后,再派发阻塞任务。
     阻塞任务之后的任务也必须等待其执行完毕才能执行,即前后阻塞。
     */
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"3(阻塞任务)");
        [NSThread sleepForTimeInterval:3];
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"4");
    });

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