iOS 多线程基础 五、GCD

• 什么是GCD
  GCD 全称是 Great Central Dispatch，也可以叫 “牛逼的中枢调度器”。
  纯C语言，提供了非常多强大的函数。

• GCD优势
  GCD 是苹果公司专门为多喝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、调度线程、销毁线程）
  程序员只需要告诉GCD想要执行生命任务，不需要编写任何线程管理代码

• GCD中的两个核心概念
  任务：执行生命操作
  队列：用来存放任务

• GCD的使用就2个步骤
  1.定制任务：确定想要做的事
  2.将任务添加到队列中：
  GCD 会自动将队伍中的任务取出，放到对应的线程中执行
  任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出。
  队列按照任务程序员指定的方式调度任务，执行任务的方法：同步/异步
  同步：一个任务没有结束就不会执行下一个任务。
  异步：不用等待任务执行完毕，就会执行下一个任务。

• GCD中有两个用来执行任务的常用函数
  用同步方法执行任务，其中 queue 是队列，block 是任务
  dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t blcok);

  用异步方法执行任务，其中 queue 是队列，block 是任务
  dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t blcok);

• 同步和异步的区别
  同步：只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
  异步：可以在新线程中执行任务，具备开启新线程的能力。

• GCD中还有两个用来执行任务的函数
  当我们的任务有依赖关系的时候，比如任务1和2执行完毕后才能执行任务3和4，这时候我们可以用到这个函数——栅栏函数。其中 queue 是队列，block 是任务。

  提交一个栅栏函数在执行中,它会等待栅栏函数执行完再去执行下一行代码（注意是下一行代码），同步栅栏函数是在主线程中执行的
  dispatch_barrier_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t blcok);

  提交一个栅栏函数在异步执行中,它会立马返回开始执行下一行代码（不用等待任务执行完毕）
  dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t blcok);

如果想多了解一下栅栏函数可以去看我的篇文章
栅栏函数 https://www.jianshu.com/p/c3edd6aa75a2

• GCD的队列可以分为2大类型
  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

• 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）

• 有4个术语比较容易混淆：同步、异步、串行、并发
  同步和异步主要影响：能不能开启新的线程
  同步：只是在当前线程中执行任务，不具备开启新的线程的能力
  异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

• 并发和串行主要影响：任务的执行方式
  并发：允许多个任务并发（同时）执行
  串行：一个任务执行完毕之后，再执行下一个任务

• 创建队列方法
  dispatch_queue_create(const char *_Nullable label,
  dispatch_queue_attr_t _Nullable attr)
  可以创建队列其中
  第一个参数是队列名字，
  第二个参数是队列类型 DISPATCH_QUEUE_SERIAL 是串行队列， DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 是并行队列

  例：
  创建串行队列
  dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

  创建并行队列
  dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

• GCD 默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，可以无需手动创建

  使用dispatch_get_global_queue 函数获得全局的并发队列
  参数
  //priority 队列的优先级
  //此参数暂时无用，用0即可
  dispatch_get_global_queue（dispatch_queue_priority_t priority,unsigned long flages）

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

• 全局并发队列的优先级
  iOS 8 服务质量
  QOS_CLASS_USER_INTERACTIVE 用户交互(希望线程快速被执行,不要用好使的操作)
  QOS_CLASS_USER_INITIATED 用户需要的(同样不要使用耗时操作)
  QOS_CLASS_DEFAULT 默认的(给系统来重置队列的)
  QOS_CLASS_UTILITY 使用工具(用来做耗时操作)
  QOS_CLASS_BACKGROUND 后台
  QOS_CLASS_UNSPECIFIED 没有指定优先级

  iOS 7 调度的优先级
  DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 高优先级
  DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 默认优先级
  DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) 低优先级
  DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN 后台优先级

  提示:尤其不要选择BACKGROUND 优先级,服务质量,线程执行会慢到令人发指!!!

• GCD中获得串行队列有2种途径

  1 使用dispatch_queue_create 函数创建
  dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

  2 使用住队列（跟猪线程相关联的队列）
  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
  dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

  各种队列的执行效果

GCD 运行

如果想 深入了解执行结果可以看我写的另一篇文章
同步、异步、串行、并发https://www.jianshu.com/p/c0682d827366

• 延时执行 常用方法
  [self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];

  dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

  });

• GCD 线程间通信
  dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
  dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
  })
  })

• 使用dispatch_once 函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行一次
  static dispatch_once_t onceToken;
  dispatch_once(&onceToken, ^{
  //只执行一次的代码（这里面默认是线程安全的，内部加了锁，应该是互斥锁）
  });

• 使用dispatch_apply函数能进行快速迭代遍历
  dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index) {
  //执行10次代码，index顺序不确定
  })

• 队列组（调度组）
  如果有下边的需求可以用调度组来进行
  首先：分别异步执行2个耗时的操作
  其次：等2个异步操作都执行完毕后，执行结束操作

- (void)demo1
{
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
for (NSInteger i = 0;  i < 10;  i ++) {
NSLog(@"下载任务1 %ld",i);
}
});

dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
for (NSInteger i = 0;  i < 10;  i ++) {
NSLog(@"下载任务2 %ld %@",i,[NSThread currentThread]);
}

});


dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{

NSLog(@"end");

});

}
//打印结果
     下载任务1 {number = 3, name = (null)} 0
     下载任务2 {number = 4, name = (null)} 0
     下载任务1 {number = 3, name = (null)} 1
     下载任务2 {number = 4, name = (null)} 1
     下载任务1 {number = 3, name = (null)} 2
     下载任务2 {number = 4, name = (null)} 2
     下载任务1 {number = 3, name = (null)} 3
     下载任务1 {number = 3, name = (null)} 4
     下载任务2 {number = 4, name = (null)} 3
     下载任务1 {number = 3, name = (null)} 5
     下载任务2 {number = 4, name = (null)} 4
     下载任务1 {number = 3, name = (null)} 6
     下载任务2 {number = 4, name = (null)} 5
     下载任务1 {number = 3, name = (null)} 7
     下载任务2 {number = 4, name = (null)} 6
     下载任务1 {number = 3, name = (null)} 8
     下载任务2 {number = 4, name = (null)} 7
     下载任务1 {number = 3, name = (null)} 9
     下载任务2 {number = 4, name = (null)} 8
     下载任务2 {number = 4, name = (null)} 9
     end {number = 4, name = (null)}

GCD 核心概念:将任务添加到队列,指定任务执行的方法

• 任务
• 使用block 封装
• block 就是一个提前准备好的代码块,在需要的时候执行
• 队列(负责调度任务)
• 串行队列: 一个接一个的调度任务
• 并发队列: 可以同时调度多个任务
• 任务执行函数(任务都需要在线程中执行!!)
• 同步执行: 不会到线程池里面去获取子线程!
• 异步执行: 只要有任务,哥么就会到线程池取子线程!(主队列除外!)

小结:

• 开不开线程,取决于执行任务的函数,同步不开,异步才能开
• 开几条线程,取决于队列,串行开一条,并发可以开多条(异步)