52个有效方法(44) - 通过Dispatch Group机制，根据系统资源状况来执行任务

dispatch group是GCD的一项特性，能够把任务分组。调用者可以等待这组任务执行完毕，也可以在提供回调函数之后继续往下执行，这组任务完成时，调用者会得到通知。这个功能有许多用途，其中最重要、最值得注意的用法，就是把将要并发执行的多个任务合为一组，于是调用者就可以知道这些任务何时才能全部执行完毕。

• dispatch_group_create 创建dispatch group。

  dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
  

• dispatch_group_async把异步任务提交到指定任务组和指定下拿出队列执行。

  void dispatch_group_async(dispatch_group_t group,
                          dispatch_queue_t queue,
                          dispatch_block_t block);
  

  • group ——对应的任务组，之后可以通过dispatch_group_wait或者dispatch_group_notify监听任务组内任务的执行情况。

  • queue ——block任务执行的线程队列，任务组内不同任务的队列可以不同。

  • block —— 执行任务的block。

• dispatch_group_enter用于添加对应任务组中的未执行完毕的任务数，执行一次，未执行完毕的任务数加1，当未执行完毕任务数为0的时候，才会使dispatch_group_wait解除阻塞和dispatch_group_notify的block执行。

  void dispatch_group_enter(dispatch_group_t group);
  

• dispatch_group_leave用于减少任务组中的未执行完毕的任务数，执行一次，未执行完毕的任务数减1，dispatch_group_enter和dispatch_group_leave要匹配，不然系统会认为group任务没有执行完毕。

  void dispatch_group_leave(dispatch_group_t group);
  

• dispatch_group_wait等待组任务完成，会阻塞当前线程，当任务组执行完毕时，才会解除阻塞当前线程。

    long dispatch_group_wait(dispatch_group_t group, 
                         dispatch_time_t timeout);
  

  • group ——需要等待的任务组。

  • timeout ——等待的超时时间（即等多久），单位为dispatch_time_t。如果设置为DISPATCH_TIME_FOREVER,则会一直等待（阻塞当前线程），直到任务组执行完毕。

• dispatch_group_notify待任务组执行完毕时调用，不会阻塞当前线程。

   void dispatch_group_notify(dispatch_group_t group,
                          dispatch_queue_t queue, 
                          dispatch_block_t block);
  

  • group ——需要监听的任务组。

  • queue ——block任务执行的线程队列，和之前group执行的线程队列无关。

  • block ——任务组执行完毕时需要执行的任务block。

dispatch_semaphore

dispatch_semaphore_create

dispatch_semaphore_t  dispatch_semaphore_create(long value);

• 传入的参数为long，输出一个dispatch_semaphore_t类型且值为value的信号量。

• 值得注意的是，这里的传入的参数value必须大于或等于0，否则 dispatch_semaphore_create会返回NULL。

dispatch_semaphore_signal

long dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema);

• 这个函数会使传入的信号量dsema的值加1。

• dispatch_semaphore_signal的返回值为long类型，当返回值为0时表示当前并没有线程等待其处理的信号量，其处理的信号量的值加1即可。

• 当返回值不为0时，表示其当前有（一个或多个）线程等待其处理的信号量，并且该函数唤醒了一个等待的线程（当线程有优先级时，唤醒优先级最高的线程；否则随机唤醒）。

dispatch_semaphore_wait

long dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout)；

• 这个函数会使传入的信号量dsema的值减1。

• 这个函数的作用是这样的，如果dsema信号量的值大于0，该函数所处线程就继续执行下面的语句，并且将信号量的值减1。

• 如果desema的值为0，那么这个函数就阻塞当前线程等待timeout（注意timeout的类型为dispatch_time_t，不能直接传入整形或float型数）。

• 如果等待的期间desema的值被dispatch_semaphore_signal函数加1了，且该函数（即dispatch_semaphore_wait）所处线程获得了信号量，那么就继续向下执行并将信号量减1。

• 如果等待期间没有获取到信号量或者信号量的值一直为0，那么等到timeout时，其所处线程自动执行其后语句。

• dispatch_semaphore_wait的返回值也为long型。当其返回0时表示在timeout之前，该函数所处的线程被成功唤醒。当其返回不为0时，表示timeout发生。

DISPATCH_TIME_NOW与DISPATCH_TIME_FOREVER

• 在设置timeout时，比较有用的两个宏：DISPATCH_TIME_NOW和 DISPATCH_TIME_FOREVER。

- DISPATCH_TIME_NOW　　表示当前；

- DISPATCH_TIME_FOREVER　　表示遥远的未来；

• 一般可以直接设置timeout为这两个宏其中的一个，或者自己创建一个dispatch_time_t类型的变量。

• 创建dispatch_time_t类型的变量有两种方法，dispatch_time和dispatch_walltime。

• 利用创建dispatch_time创建dispatch_time_t类型变量的时候一般也会用到这两个变量。

　　dispatch_time_t dispatch_time(dispatch_time_t when, int64_t delta)；

• 其参数when需传入一个dispatch_time_t类型的变量，和一个delta值。表示when加delta时间就是timeout的时间。

dispatch_time_t  t = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1*1000*1000*1000);
//表示当前时间向后延时一秒为timeout的时间。

实例代码

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
NSLog(@"group one start");
dispatch_group_async(group, queue, ^{
    dispatch_async(queue, ^{
        sleep(1); //这里线程睡眠1秒钟，模拟异步请求
        NSLog(@"group one finish");
    });
});

dispatch_group_notify(group, queue, ^{
    NSLog(@"group finished");
});

• 在group中嵌套了一个异步任务时，group并没有等待group内的异步任务执行完毕才进入dispatch_group_notify中，这是因为，在dispatch_group_async中又启了一个异步线程，而异步线程是直接返回的，所以group就认为是执行完毕了。

• 通过dispatch_group_enter告知group，一个任务开始，未执行完毕任务数加1，在异步线程任务执行完毕时，通过dispatch_group_leave告知group，一个任务结束，未执行完毕任务数减1，当未执行完毕任务数为0的时候，这时group才认为组内任务都执行完毕了（这个和GCD的信号量的机制有些相似），这时候才会回调dispatch_group_notify中的block。

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
NSLog(@"group one start");
dispatch_group_enter(group);
dispatch_async(queue, ^{
    sleep(1); //这里线程睡眠1秒钟，模拟异步请求
    NSLog(@"group one finish");
    dispatch_group_leave(group);
});

dispatch_group_notify(group, queue, ^{
    NSLog(@"group finished");
});

要点

1. 一系列任务可归入一个dispatch group中。开发者可以在这组执行完毕时获得通知。

2. 通过dispatch group,可以在并发式派发队列中同时执行多项任务。此时GCD会根据系统资源来调度这些并发执行的任务。开发者若自己来实现此功能，则需要编写大量代码。