iOS 多线程之GCD

目录

• GCD的基本概念
• Dispatch Queue
• Dispatch Group

一、GCD的基本概念

多线程的基本概念就不多介绍了，简单介绍几个名词：同步，异步，串行，并发。
同步(dispatch_sync): 同步只需要记住一点，就是不会开新的线程，所以如果用dispatch_sync处理串行和并发，因为没有开新的线程处理结果是一样的。

// 串行队列
dispatch_queue_t serial_queue = dispatch_queue_create("com.zyh.www", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    for (int index = 0; index<10; index++)
    {
        dispatch_sync(serial_queue, ^{
            NSLog(@"index = %d", index);
            NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
        });
    }

// 并发队列
dispatch_queue_t concurrent_queue = dispatch_queue_create("com.zyh.www", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    for (int index = 0; index<10; index++)
    {
        dispatch_sync(serial_queue, ^{
            NSLog(@"index = %d", index);
            NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
        });
    }
 GCDDemo[2285:242931] index = 0
 GCDDemo[2285:242931] {number = 1, name = main}
 GCDDemo[2285:242931] index = 1
 GCDDemo[2285:242931] {number = 1, name = main}
 GCDDemo[2285:242931] index = 2
 GCDDemo[2285:242931] {number = 1, name = main}
 GCDDemo[2285:242931] index = 3
 GCDDemo[2285:242931] {number = 1, name = main}
 GCDDemo[2285:242931] index = 4
 GCDDemo[2285:242931] {number = 1, name = main}

因为没有开新的线程，不管是串行还是并发都会在主线程中执行。

异步(dispatch_async): 如果不异步获取主线程队列的话，异步是会开新的线程，如果异步执行串行队列，就会开一条线程来执行串行队列，如果异步执行并发队列，系统会自动根据情况开多条线程来执行并发队列。大家可以把上面代码改成异步，试一下结果看看和自己想象一样不一样吧。

串行(serial): 串行就像10个人排队在一个窗口买票，只有上一个买完票，下一个人才能去买。一个人买完票就相当于执行一个任务，串行队列中的任务，必须上一个任务完成，才能执行下一个任务。

并发(concurrent): 并发就像10个人在不同的窗口买票，在同一个窗口还是要按照先进先出的原则的。

二、Dispatch Queue

先看一下苹果官方对于GCD的说明

开发者要做的只是定义想执行的任务并追加到适当的Dispatch Queue中。

Dispatch Queue就是执行处理的等待队列，是按照先进先出（FIFO）执行处理。

dispatch_async(queue, ^{

        // 需要执行的任务
    });

队列分两种串行和并发，但是如何获得这两种队列呢？有两种方法：

1. 通过dispatch_queue_create创建

// 串行队列
dispatch_queue_t serial_queue = dispatch_queue_create("com.zyh.www", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// 并发队列
dispatch_queue_t concurrent_queue = dispatch_queue_create("com.zyh.www", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

2.获取系统标准提供的Dispatch Queue

系统提供有Main Dispatch Queue 和 Global Dispatch Queue

Main Dispatch Queue 是在主线程执行的Dispatch Queue，因为主线程只有一个，所以Main Dispatch Queue 自然是 Serial Dispatch Queue，放在Main Dispatch Queue队列的任务是添加到主线程 Runloop里面执行的，由于在主线程执行，只能放一些更新UI不耗时的任务。

// 获取main队列
dispatch_queue_t mainDispatchQueue = dispatch_get_main_queue();

Global Dispatch Queue 就是Concurrent Dispatch Queue队列了，有四个执行优先级

Global Dispatch Queue 执行优先级.png

我们一般使用默认的执行优先级

// global dispatch queue 默认优先级
dispatch_queue_t globalDispatchQueueDefault = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

三、Dispatch Group

1. dispatch_group_notify

通过上面的学习，我们已经可以写一些多线程的代码了，先看下面这段异步并发的代码

dispatch_queue_t concurrent_queue = dispatch_queue_create("com.zyh.www", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
dispatch_async(concurrent_queue, ^{
        
          // 异步并发处理任务
    });

在实际编码的过程中，这样写是会遇见问题的，因为我们没有办法控制放在里面处理的任务，比如让10个人去多个窗口去买票，10个人买完票一块回去，这种情况下，你是没有办法知道什么时候10个人都买票结束的，这个时候就用到Dispatch Group了，我们可以把这10个任务放到一个组里面，就可以控制放到线程里面的任务了，代码如下

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    
    for (int index = 0; index<10; index++)
    {
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
            
            NSLog(@"买票 %d",index);
        });
    }
    
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        
        NSLog(@"10个人买票结束");
    });

 GCDDemo[2160:224531] 买票 0
 GCDDemo[2160:224533] 买票 2
 GCDDemo[2160:224550] 买票 1
 GCDDemo[2160:224530] 买票 3
 GCDDemo[2160:224562] 买票 4
 GCDDemo[2160:224531] 买票 5
 GCDDemo[2160:224533] 买票 6
 GCDDemo[2160:224550] 买票 8
 GCDDemo[2160:224563] 买票 7
 GCDDemo[2160:224530] 买票 9
 GCDDemo[2160:224530] 10个人买票结束

2. dispatch_barrier_async

在我们异步并发处理任务的时候，也会遇见一个问题就是数据竞争的问题，如果有个可变数组，在这些并行的任务里面有写入数据的有读取数据的，这些任务都是并行的，这个时候肯定会出现问题，我们可以通过dispatch_barrier_async函数来解决这个问题，barrier 障碍物的意思，具体使用就是执行完dispatch_barrier_async之前的任务之后，才会执行dispatch_barrier_async之后的任务，具体代码如下

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    
    for (int index = 0; index<5; index++)
    {
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
            
            NSLog(@"写入数据 %d",index);
        });
    }
    
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
       
        NSLog(@"读取数据");
    });
    
    for (int index = 5; index<10; index++)
    {
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
            
            NSLog(@"写入数据 %d",index);
        });
    }

 GCDDemo[2237:238409] 写入数据 0
 GCDDemo[2237:238410] 写入数据 2
 GCDDemo[2237:238417] 写入数据 1
 GCDDemo[2237:238517] 写入数据 3
 GCDDemo[2237:238518] 写入数据 4
 GCDDemo[2237:238409] 读取数据
 GCDDemo[2237:238410] 写入数据 5
 GCDDemo[2237:238417] 写入数据 7
 GCDDemo[2237:238519] 写入数据 6
 GCDDemo[2237:238517] 写入数据 8
 GCDDemo[2237:238520] 写入数据 9