GCD

什么是 GCD

首先 GCD (Grand Central Dispatch)是apple 开发的一个多核编程的解决方法.GCD 和 block 的配合使用,可以方便的进行多线程编程.

应用举例
例如在 iPhone 上做一个下载网页的功能,该功能非常简单,就是 viewcontroller 上防止一个按钮,点击该按钮时,显示一个转动的圆圈,表示正在进行下载,当下载完成后,将内容加载到界面上的一个文本控件中.
不使用 GCD 前

功能虽简单,但是我们必须将下载的过程放到后台的线程中,否则的话会阻塞 UI线程
.所以如果不用 GCD, 我们需要些3个方法

someClick 方法是点击按钮后的代码，可以看到我们用 NSInvocationOperation 建了一个后台线程，并且放到 NSOperationQueue 中。后台线程执行 download 方法
download 方法处理下载网页的逻辑。下载完成后用 performSelectorOnMainThread 执行 download_completed 方法。
download_completed 进行 clear up 的工作，并把下载的内容显示到文本控件中。

static NSOperationQueue * queue;
//点击按钮
- (IBAction)someClick:(id)sender { 
self.indicator.hidden = NO; 
[self.indicator startAnimating]; 
queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; 
NSInvocationOperation * op = [[[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil] autorelease]; 
[queue addOperation:op];
}
//下载任务
- (void)download { 
NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"]; NSError * error; 
NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
 if (data != nil) { 
[self performSelectorOnMainThread:@selector(download_completed:) withObject:data waitUntilDone:NO]; 
} else { 
NSLog(@"error when download:%@", error); 
[queue release]; 
}
}
//显示文本
- (void) download_completed:(NSString *) data { 
NSLog(@"call back"); 
[self.indicator stopAnimating]; 
self.indicator.hidden = YES; 
self.content.text = data; [queue release];
}

使用 GCD

如果使用 GCD, 以上的三个方法就可以放到一起

//原始代码片段一
self.indicator.hidden = NO;
[self.indicator startAnimating];
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
 // 原始代码片段二
NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"];
NSErroe *error;
NSString *data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
if (data != nil) {
//原始代码片段三
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ //回主线程
[self.indicator stopAnimating]; 
self.indicator.hidden = YES; 
self.content.text = data;
 });
} else{
NSLog(@"error when download:%@", error);
}
});

代码块变短,这是因为少了原来3个方法的定义,也少了相互之间需要传递的变量的封装.
此外呢,代码变清楚了.虽然是异步的代码.但是他们被 GCD 合理的整合在一起.逻辑非常清晰.如果应用上 MVC 模式.我们也可以将 ViewController 层的回调函数用 GCD 的方式传递给 Model 层,这相比之前用@ selector 的方式,代码的逻辑关系会更加清楚.

block 的定义

block 的定义有点像函数指针,差别是 block 用^替代了函数指针的*号.

//申明变量
- (void)(^loggerBlock)(void){
//定义

loggerBlock = ^{
NSLog("hello world");
};
//调用
loggerBlock();
}

但是在大多数时候,我们通常使用内联的方式来定义 Block, 即将它的程序块写在调用的函数里面,例如这样:

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,0),^{
//something;
});

所以可以看出, block 有如下特点:
1.程序块可以在代码总以内联的方式来定义
2.程序块可以访问在创建它的范围内的可用的变量.

系统提供的 dispatch 的方法

在我们使用的时候,为了更加方便的使用 GCD, 苹果提供了一些方法方便我们将 block 放在主线程或后台线程执行,货值延后执行.

//后台执行
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,0),^{
//something
});
//主线程执行
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{
//something;
});
//一次执行;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken,^{
//code to be executed once
});

//延迟2秒执行;
double delayInSeconds = 2.0;
dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW ,delayInSeconds *NSEC_PER_SEC);
dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){ 
// code to be executed on the main queue after delay
});

另外dispatch_queue_t也可以自己定义,如果要自定义 queue, 可以用dispatch_queue_create方法来进行定义.

dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL);
dispatch_async(urls_queue, ^{
//your code
});
dispatch_release(urls_queue);

另外, GCD 还有一些高级用法,例如让后台2个线程并行执行,然后等2个线程都结束后,在汇总执行结果.这个可以用dispatch_group\dispatch_group_async 和 dispatch_group_notify来实现.

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{ 
// 并行执行的线程一
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{ 
// 并行执行的线程二
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{ 
// 汇总结果
});

加入要修改 block 之外的变量
一般在默认情况下,在程序块访问的外部变量是复制过去的,即写操作不对原变量生效,但是你可以加上__block来使得其写操作生效.

__block int a =  0;
void(^foo)(void) = ^{
a =1;
}
foo();
//在这里,a 的值被修改为1;

-此外使用 block 的另一个用处是可以让程序在后台较长就的运行.在以前,当 app被按 home 键推出后, app仅有最多5秒钟的时候做一些保存或者清理资源的工作.但是应用可以调用 UIApplication 的beginBackgroundTaskWithExpirationHandler方法,让APP 最多有10分钟的时间在后台长久运行,这个时间可以用来做清理本地缓存,发送统计数据等工作.

让程序在后台长久运行的实例代码如下;

// AppDelegate.h 文件
@property (assign, nonatomic) UIBackgroundTaskIdentifier backgroundUpdateTask;
// AppDelegate.m 文件
- (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application
{ 
[self beingBackgroundUpdateTask]; 
// 在这里加上你需要长久运行的代码 [self endBackgroundUpdateTask];
}

- (void)beingBackgroundUpdateTask
{ 
self.backgroundUpdateTask = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{ 
[self endBackgroundUpdateTask]; 
}];
}

- (void)endBackgroundUpdateTask{ 
[[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask: self.backgroundUpdateTask];
 self.backgroundUpdateTask = UIBackgroundTaskInvalid;
}

例如代码;

#pragma mark-----|GCD的串行队列,有序的执行一组任务.
- (void)serialQueue{
    //创建一个串行队列,执行任务的时候,在一个子线程里面.
    /*第一个参数:当前队列的标签(也就是名字).第二个参数是队列类型*/
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("串行", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    //创建任务
     /*第一个参数:当前任务所在的队列.第二个参数是任务的 block 回调,,逻辑代码就在 block 中*/
    dispatch_async(serialQueue, ^{
        NSLog(@"当前的线程%@",[NSThread currentThread]);
        NSLog(@"小蝌蚪");
    });
    dispatch_async(serialQueue, ^{
        NSLog(@"找妈妈");
        NSLog(@"当前的线程%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(serialQueue, ^{
        NSLog(@"十个月的变态发育");
        NSLog(@"当前的线程%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(serialQueue, ^{
        NSLog(@"出生");
        NSLog(@"当前的线程%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(serialQueue, ^{
        NSLog(@"挂了");
        NSLog(@"当前的线程%@",[NSThread currentThread]);
    });
}
#pragma mark---并行队列
- (void)concurrentQueue{
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("并行", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    /*通过回调函数的方式来实现任务*/
    dispatch_async_f(concurrentQueue, @"天堂",  function);
    
    dispatch_async(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"当前的线程%@",[NSThread currentThread]);
        NSLog(@"睡觉");
    });
    dispatch_async(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"当前的线程%@",[NSThread currentThread]);
        NSLog(@"抽烟");
    });
    dispatch_async(concurrentQueue, ^{
        NSLog(@"当前的线程%@",[NSThread currentThread]);
        NSLog(@"泰国");
    });
    
}
#pragma mark---回调函数
//声明一个函数
void function(void *contenct){
    NSLog(@"%@",contenct);
    
}
#pragma mark-----/*在实际使用中,我们常用的 GCD 方式*/
-(void)usefulMethod{
    //系统提供的全局队列
    //全局队列优先级
    //预留参数:当前并没有什么用.
    dispatch_queue_t oneQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_async(oneQueue, ^{
        //在此处执行耗时的操作
        //当操作完成之后,我们需要回到主线程刷新 UI.GCD回主线程方式
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            //已经回到主线程,在此处刷新 UI.
        });
    });
    //系统提供的
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            
        });
    });
    
}
#pragma mark------GCD延时调用
- (void)afterDelay{
    //DISPATCH_TIME_NOW:从什么时候开始计时
    //第二个参数:从计时开始.多长时间之后执行.
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"那安安");
    });
    
    //声明一个 oncetoken 对象
    //使用oncetoken
    //
    
//    static dispatch_once_t onceToken;
//    dispatch_once(&onceToken, ^{
//        <#code to be executed once#>
//    });
}

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不使用 GCD 前

使用 GCD

block 的定义

系统提供的 dispatch 的方法

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