GCD (Grand Center Dispatch)

1、线程基础知识

大部分现代操作系统（包括iOS）都支持执行线程的概念。每个进程都可以包括多个线程，他们可以同时运行。如果只有一个处理器核心，操作系统将在所有执行线程之间切换，非常类似于在所有执行进程之间切换。如果拥有多个核心，线程就像进程一样，分散到所个核心上去执行。

一个进程中的所有线程共享可执行程序代码和全局数据。每个线程也可以拥有一些独有的数据。线程可以使用一种称为互斥量（mutex ，即mutual exclusion）或锁的特殊结构。这种结构可以确保特定的代码块无法一次被多个线程运行。在多个线程同时访问相同数据时，这有助于保证正确的结果，在一个线程更新某个只（在代码中称为临界区）时锁定其他线程。

在处理线程的过程中，我们通常会关注线程安全（thread－safe）问题。一些软件库在编写时考虑了线程并发性，并使用互斥量洽当地保护它们的所有临界区。也有一些代码库不是线程安全的。

举例来说，在Cocoa Touch中，Foundation框架（包含适用于所有Objective－C编程类型的基本类，如NSString、NSArray等）通常被视为线程安全的。但是UIkit框架（包含专门用于构建GUI应用的类，如UIApplication、UIView及其所有子类等）在很大程度上被视为是非线程安全的。这意味着，在一个运行的iOS应用中，处理任何UIKit对象的所有方法调用都应该从相同线程执行，该线程称为主线程（main thread）。如果从另一个线程访问UIKit对象，那结果就不堪设想你还可能会遇到一些莫名其妙的bug，更槽的是，你自己不会遇到任何问题，但发布之后，一些用户遭殃了。

默认情况下，主线程执行iOS应用的所有操作。

2、工作单元

现在我们无需太多底层线程编码就可以实现一定的并发性。就想无需直接将每个比特放入视频RAM即可在屏幕上显示数据，无需直接与磁盘控制器交互即可从擦盘读取数据，我们也可以使用软件抽象确保我们无需直接对线程执行太多处理即可在多个线程上运行代码。

这体现了：将长期运行的任务拆分为多个工作单元，并将这些单元添加到队列中。系统会为我们管理这些对列，为我们在多个线程上执行工作单元。我们不需要直接启动和管理后台线程，系统会为我们完成这些工作。

3、GCD底层队列

将那些工作单元放在可后台执行的队列中，以及让系统管理线程的理念使GCD的使用越来越多。

GCD的一个重要概念是队列。系统提供许多预定义的队列，包括可以保证始终在主线程上执行其工作的队列。它非常适合非线程安全的UIKit。开发者人员也可以创建自己的队列，按照自己的需求创建任意多个。GCD队列严格遵循FIFO（先进先出）原则。添加到GCD队列的工作单元讲始终按照加入队列的顺序启动。

4、闭包和代码块在与GCD结合使用才真正发挥作用。

5、程序的一些改进

我们可以让一些方法在后台执行，只需要所有代码封装在一个代码块（闭包）中并将它传递给一个名为dispatch_asyn的GCD函数。次函数接受两个参数：一个GCD队列和一个分配给该队列的代码块（闭包）。

注意：

1、不要忘记主线程

这里又一个问题，即UIKit的线程安全问题。要记住，从后台线程向任何GUI对象发送消息都是不可能的。GCD提供了一个方法，在代码块内部，可以调用一个分派函数，将工作传回主线程，为此，可以再次调用dispatch_async(),这一次传入dispatch_get_main_queue() 函数返回的队列，该函数总是提供主线程上的特定队列，并准备执行需要使用主线程的代码。

2、提供反馈

通过以上的操作，你的程序似乎会更加流畅的运行，例如当你做通过按钮点击，改变视图的显示的时候，按钮在触摸之后不会突出显示，这样可能导致用户不断的重复点击按钮。检出Xcode的控制台输出日志，会看到每次的点击的结果，但只有最后一次的结果会显示在视图上。

动画式旋转起告诉用户应用没有真正被挂起。

3、并发代码块

有一些方法之间并没有依赖关系，不需要顺序执行，并发执行可以显著提高速度。GCD为我们提供了分派组：（dispatch group）。将在一个组的上下文中通过dispatch_group_async() 函数异步分派的所有代码块设置为松散的，以便尽可能快的执行。如果可能，将它们分发给多个线程来同时执行。也可以使用dispatch_group_notify()指定一个额外的代码块，让它在组中所有代码块运行完成时再执行。

程序加速程序取决于工作和可用的资源。只有在多个CPU可用时，执行CPU资源密集型的计算才能从这种技术受益，可以看到GCD不是万能的，但是即使无法改进真实性能，也能够提供更出色的用户体验。