iOS多线程开发之初探GCD(1)

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.几个注意点
(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。
(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：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);

（2）用异步的方式执行任务

dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

参数说明：
queue：队列
block：任务
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
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

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。

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

（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）
GCD中获得串行队列有2种途径
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
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

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 `
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.各种队列的执行效果

各种队列的执行效果.png

五、代码示例

（1）用异步函数往并发队列中添加任务

//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
          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3----%@",[NSThread currentThread]);
    });
 //打印主线程
    NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);

用异步函数往并发队列中添加任务.png

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

//1.创建串行队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("初探GCD", 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----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    //打印主线程
    NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);

用异步函数往串行队列中添加任务.png

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

//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]);
  });
  //打印主线程
  NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);

用同步函数往并发队列中添加任务.png

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
//1.创建串行队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("初探GCD", 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]); }); //打印主线程 NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);

用同步函数往串行队列中添加任务.png

总结：不会开启新的线程

（5）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）。
（1）同步函数并发队列：不会开线程
（2）同步函数串行队列：不会开线程
（1）异步函数并发队列：能开启N条线程
（2）异步函数串行队列：开启1条线程
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。
注意：异步函数具备开线程的能力，但不一定会开线程