基本内容:
线程同步执行:不开启新线程,同步添加任务到指定队列,顺序执行任务。
线程异步执行:可开启新线程,异步添加任务到指定队列,异步执行。
串行队列:单个执行先进先出原则顺序执行(主队列是特殊的串行队列)
并行队列:多个任务同时执行 (系统提供的Gooble并行队列)
同步,不论你在何种队列,阻塞当前代码执行。。。
异步,不论再何种队列,都不阻塞当前代码执行
// 串行队列的创建方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// 主队列的获取方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
// 并发队列的创建方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
// 全局并发队列的获取方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
// 同步执行任务创建方法
dispatch_sync(queue, ^{
// 这里放同步执行任务代码
});
// 异步执行任务创建方法
dispatch_async(queue, ^{
// 这里放异步执行任务代码
});
所以组合的情况可以总结为:
我们来分别举例:
/**
* 异步执行 + 串行队列
* 特点:会开启新线程,但是因为任务是串行的,执行完一个任务,再执行下一个任务。
*/
- (void)asyncSerial {
NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
NSLog(@"asyncSerial---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务3
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
NSLog(@"asyncSerial---end");
}
输出结果为:
2018-02-23 20:41:17.029999+0800 YSC-GCD-demo[20008:5024757] currentThread---
2018-02-23 20:41:17.030212+0800 YSC-GCD-demo[20008:5024757] asyncSerial---begin
2018-02-23 20:41:17.030364+0800 YSC-GCD-demo[20008:5024757] asyncSerial---end
2018-02-23 20:41:19.035379+0800 YSC-GCD-demo[20008:5024950] 1---
2018-02-23 20:41:21.037140+0800 YSC-GCD-demo[20008:5024950] 1---
2018-02-23 20:41:23.042220+0800 YSC-GCD-demo[20008:5024950] 2---
2018-02-23 20:41:25.042971+0800 YSC-GCD-demo[20008:5024950] 2---
2018-02-23 20:41:27.047690+0800 YSC-GCD-demo[20008:5024950] 3---
2018-02-23 20:41:29.052327+0800 YSC-GCD-demo[20008:5024950] 3---
在异步执行 + 串行队列可以看到:
* 开启了一条新线程(异步执行具备开启新线程的能力,串行队列只开启一个线程)。
* 所有任务是在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之后才开始执行的(异步执行不会做任何等待,可以继续执行任务)。
* 任务是按顺序执行的(串行队列每次只有一个任务被执行,任务一个接一个按顺序执行)。
下边讲讲刚才我们提到过的特殊队列:主队列。
* 主队列:GCD自带的一种特殊的串行队列
* 所有放在主队列中的任务,都会放到主线程中执行
* 可使用dispatch_get_main_queue()获得主队列
/**
* 同步执行 + 主队列
* 特点(主线程调用):互等卡主不执行。
* 特点(其他线程调用):不会开启新线程,执行完一个任务,再执行下一个任务。
*/
- (void)syncMain {
NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
NSLog(@"syncMain---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务3
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
NSLog(@"syncMain---end");
}
输出结果
2018-02-23 20:42:36.842892+0800 YSC-GCD-demo[20041:5030982] currentThread---
2018-02-23 20:42:36.843050+0800 YSC-GCD-demo[20041:5030982] syncMain---begin
(lldb)
在同步执行 + 主队列可以惊奇的发现:
* 在主线程中使用同步执行 + 主队列,追加到主线程的任务1、任务2、任务3都不再执行了,而且syncMain---end也没有打印,在XCode 9上还会报崩溃。这是为什么呢?
这是因为我们在主线程中执行syncMain方法,相当于把syncMain任务放到了主线程的队列中。而同步执行会等待当前队列中的任务执行完毕,才会接着执行。那么当我们把任务1追加到主队列中,任务1就在等待主线程处理完syncMain任务。而syncMain任务需要等待任务1执行完毕,才能接着执行。
那么,现在的情况就是syncMain任务和任务1都在等对方执行完毕。这样大家互相等待,所以就卡住了,所以我们的任务执行不了,而且syncMain---end也没有打印。
要是如果不在主线程中调用,而在其他线程中调用会如何呢?
// 使用 NSThread 的 detachNewThreadSelector 方法会创建线程,并自动启动线程执行
selector 任务
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(syncMain) toTarget:self withObject:nil];
输出结果:
2018-02-23 20:44:19.377321+0800 YSC-GCD-demo[20083:5040347] currentThread---
2018-02-23 20:44:19.377494+0800 YSC-GCD-demo[20083:5040347] syncMain---begin
2018-02-23 20:44:21.384716+0800 YSC-GCD-demo[20083:5040132] 1---
2018-02-23 20:44:23.386091+0800 YSC-GCD-demo[20083:5040132] 1---
2018-02-23 20:44:25.387687+0800 YSC-GCD-demo[20083:5040132] 2---
2018-02-23 20:44:27.388648+0800 YSC-GCD-demo[20083:5040132] 2---
2018-02-23 20:44:29.390459+0800 YSC-GCD-demo[20083:5040132] 3---
2018-02-23 20:44:31.391965+0800 YSC-GCD-demo[20083:5040132] 3---
2018-02-23 20:44:31.392513+0800 YSC-GCD-demo[20083:5040347] syncMain---end
在其他线程中使用同步执行 + 主队列可看到:
* 所有任务都是在主线程(非当前线程)中执行的,没有开启新的线程(所有放在主队列中的任务,都会放到主线程中执行)。
* 所有任务都在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之间执行(同步任务需要等待队列的任务执行结束)。
* 任务是按顺序执行的(主队列是串行队列,每次只有一个任务被执行,任务一个接一个按顺序执行)。
为什么现在就不会卡住了呢?
因为syncMain 任务放到了其他线程里,而任务1、任务2、任务3都在追加到主队列中,这三个任务都会在主线程中执行。syncMain 任务在其他线程中执行到追加任务1到主队列中,因为主队列现在没有正在执行的任务,所以,会直接执行主队列的任务1,等任务1执行完毕,再接着执行任务2、任务3。所以这里不会卡住线程。
/**
* 异步执行 + 主队列
* 特点:只在主线程中执行任务,执行完一个任务,再执行下一个任务
*/
- (void)asyncMain {
NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
NSLog(@"asyncMain---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务3
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
NSLog(@"asyncMain---end");
}
输出结果:
2018-02-23 20:45:49.981505+0800 YSC-GCD-demo[20111:5046708] currentThread---
2018-02-23 20:45:49.981935+0800 YSC-GCD-demo[20111:5046708] asyncMain---begin
2018-02-23 20:45:49.982352+0800 YSC-GCD-demo[20111:5046708] asyncMain---end
2018-02-23 20:45:51.991096+0800 YSC-GCD-demo[20111:5046708] 1---
2018-02-23 20:45:53.991959+0800 YSC-GCD-demo[20111:5046708] 1---
2018-02-23 20:45:55.992937+0800 YSC-GCD-demo[20111:5046708] 2---
2018-02-23 20:45:57.993649+0800 YSC-GCD-demo[20111:5046708] 2---
2018-02-23 20:45:59.994928+0800 YSC-GCD-demo[20111:5046708] 3---
2018-02-23 20:46:01.995589+0800 YSC-GCD-demo[20111:5046708] 3---
在异步执行 + 主队列可以看到:
* 所有任务都是在当前线程(主线程)中执行的,并没有开启新的线程(虽然异步执行具备开启线程的能力,但因为是主队列,所以所有任务都在主线程中)。
* 所有任务是在打印的syncConcurrent---begin和syncConcurrent---end之后才开始执行的(异步执行不会做任何等待,可以继续执行任务)。
* 任务是按顺序执行的(因为主队列是串行队列,每次只有一个任务被执行,任务一个接一个按顺序执行)。
线程通信:
简单通信:耗时操作放入子线程,然后再次回到主线程
/**
* 线程间通信
*/
- (void)communication {
// 获取全局并发队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
// 获取主队列
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_async(queue, ^{
// 异步追加任务
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
// 回到主线程
dispatch_async(mainQueue, ^{
// 追加在主线程中执行的任务
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
});
}
输出结果:
2018-02-23 20:47:03.462394+0800 YSC-GCD-demo[20154:5053282] 1---
2018-02-23 20:47:05.465912+0800 YSC-GCD-demo[20154:5053282] 1---
2018-02-23 20:47:07.466657+0800 YSC-GCD-demo[20154:5052953] 2---
栅栏通信:dispatch_barrier_async(注意栅栏通信只在自己定义的并行队列中有作用,是不能再系统队列中操作的。如globalQueue)
/**
* 栅栏方法 dispatch_barrier_async
*/
- (void)barrier {
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
dispatch_barrier_async(queue, ^{
// 追加任务 barrier
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"barrier---%@",[NSThread currentThread]);// 打印当前线程
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务3
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务4
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"4---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
}
输出结果:
2018-02-23 20:48:18.297745+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059274] 1---
2018-02-23 20:48:18.297745+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059273] 2---
2018-02-23 20:48:20.301139+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059274] 1---
2018-02-23 20:48:20.301139+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059273] 2---
2018-02-23 20:48:22.306290+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059274] barrier---
2018-02-23 20:48:24.311655+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059274] barrier---
2018-02-23 20:48:26.316943+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059273] 4---
2018-02-23 20:48:26.316956+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059274] 3---
2018-02-23 20:48:28.320660+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059273] 4---
2018-02-23 20:48:28.320649+0800 YSC-GCD-demo[20188:5059274] 3---
在dispatch_barrier_async执行结果中可以看出:
在执行完栅栏前面的操作之后,才执行栅栏操作,最后再执行栅栏后边的操作。有效的组织了线程执行顺序
延迟执行:dispatch_after
在指定时间(例如3秒)之后执行某个任务。可以用 GCD 的dispatch_after函数来实现。
需要注意的是:dispatch_after函数并不是在指定时间之后才开始执行处理,而是在指定时间之后将任务追加到主队列中。严格来说,这个时间并不是绝对准确的,但想要大致延迟执行任务,dispatch_after函数是很有效的。
NSLog(@"currentThread:%@",[NSThread currentThread]);
NSLog(@"asyncMain--begin");
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"after---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
NSLog(@"asyncMain--end");
2018-04-17 12:11:10.370618+0800 PerformanceDemo[6937:8252947] asyncMain--begin
2018-04-17 12:11:10.370618+0800 PerformanceDemo[6937:8252947] asyncMain--end
2018-04-17 12:11:15.370575+0800 PerformanceDemo[6937:8252947] after---
结果可以看到,atter5秒后才被执行,但是end优先结束了,因为它5秒后才被放入的朱队列。而不是执行
线程保障方法只执行一次 dispatch_once
创建单例、或者有整个程序运行过程中只执行一次的代码时,我们就用到了 GCD 的 dispatch_once 函数。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1次,并且即使在多线程的环境下,dispatch_once也可以保证线程安全。
/**
* 一次性代码(只执行一次)dispatch_once
*/
- (void)once {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
// 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)
});
}
dispatch_apply替代for循环 执行一个方法多次
dispatch_apply按照指定的次数将指定的任务追加到指定的队列中,并等待全部队列执行结束。
如果是在串行队列中使用 dispatch_apply,那么就和 for 循环一样,按顺序同步执行。可这样就体现不出快速迭代的意义了。
利用并发队列进行异步执行。比如说遍历 0~5 这6个数字,for 循环的做法是每次取出一个元素,逐个遍历。dispatch_apply 可以 在多个线程中同时(异步)遍历多个数字。
还有一点,无论是在串行队列,还是异步队列中,dispatch_apply 都会等待全部任务执行完毕,这点就像是同步操作,也像是队列组中的 dispatch_group_wait方法。
/**
* 快速迭代方法 dispatch_apply
*/
- (void)apply {
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
NSLog(@"apply---begin");
dispatch_apply(6, queue, ^(size_t index) {
NSLog(@"%zd---%@",index, [NSThread currentThread]);
});
NSLog(@"apply---end");
}
输出结果:
2018-02-23 22:03:18.475499+0800 YSC-GCD-demo[20470:5176805] apply---begin
2018-02-23 22:03:18.476672+0800 YSC-GCD-demo[20470:5177035] 1---
2018-02-23 22:03:18.476693+0800 YSC-GCD-demo[20470:5176805] 0---
2018-02-23 22:03:18.476704+0800 YSC-GCD-demo[20470:5177037] 2---
2018-02-23 22:03:18.476735+0800 YSC-GCD-demo[20470:5177036] 3---
2018-02-23 22:03:18.476867+0800 YSC-GCD-demo[20470:5177035] 4---
2018-02-23 22:03:18.476867+0800 YSC-GCD-demo[20470:5176805] 5---
2018-02-23 22:03:18.477038+0800 YSC-GCD-demo[20470:5176805] apply—end
可以看到 虽然在异步队列中,它并么有因为并发操作而不阻塞主线程,但是顺序无法保障了
线程组通信
有时候我们会有这样的需求:分别异步执行2个耗时任务,然后当2个耗时任务都执行完毕后再回到主线程执行任务。这时候我们可以用到 GCD 的队列组。
调用队列组的 dispatch_group_async 先把任务放到队列中,然后将队列放入队列组中。或者使用队列组的 dispatch_group_enter、dispatch_group_leave 组合 来实现
dispatch_group_async。
调用队列组的 dispatch_group_notify 回到指定线程执行任务。或者使用 dispatch_group_wait 回到当前线程继续向下执行(会阻塞当前线程)。
dispatch_group_notify
监听 group 中任务的完成状态,当所有的任务都执行完成后,追加任务到 group 中,并执行任务。注意它异步不阻塞当前线程
/**
* 队列组 dispatch_group_notify
*/
- (void)groupNotify {
NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
NSLog(@"group---begin");
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
// 等前面的异步任务1、任务2都执行完毕后,回到主线程执行下边任务
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
NSLog(@"group---end");
});
NSLog(@“bellow group—mainthread——continue");
}
输出结果:
2018-02-23 22:05:03.790035+0800 YSC-GCD-demo[20494:5183349] currentThread---
2018-02-23 22:05:03.790237+0800 YSC-GCD-demo[20494:5183349] group—begin
2018-02-23 22:05:03.790237+0800 YSC-GCD-demo[20494:5183349] bellow group—mainthread——continue
2018-02-23 22:05:05.792721+0800 YSC-GCD-demo[20494:5183654] 1---
2018-02-23 22:05:05.792725+0800 YSC-GCD-demo[20494:5183656] 2---
2018-02-23 22:05:07.797408+0800 YSC-GCD-demo[20494:5183656] 2---
2018-02-23 22:05:07.797408+0800 YSC-GCD-demo[20494:5183654] 1---
2018-02-23 22:05:09.798717+0800 YSC-GCD-demo[20494:5183349] 3---
2018-02-23 22:05:11.799827+0800 YSC-GCD-demo[20494:5183349] 3---
2018-02-23 22:05:11.799977+0800 YSC-GCD-demo[20494:5183349] group---end
从dispatch_group_notify相关代码运行输出结果可以看出:
当所有任务都执行完成之后,才执行dispatch_group_notify block 中的任务。
dispatch_group_wait
暂停当前线程(阻塞当前线程),等待指定的 group 中的任务执行完成后,才会往下继续执行。
/**
* 队列组 dispatch_group_wait
*/
- (void)groupWait {
NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
NSLog(@"group---begin");
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
});
// 等待上面的任务全部完成后,会往下继续执行(会阻塞当前线程)如果没有wait,本身不会阻塞当前线程继续执行
dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSLog(@"group---end");
}
输出结果:
2018-02-23 22:10:16.939258+0800 YSC-GCD-demo[20538:5198871] currentThread---
2018-02-23 22:10:16.939455+0800 YSC-GCD-demo[20538:5198871] group---begin
2018-02-23 22:10:18.943862+0800 YSC-GCD-demo[20538:5199137] 2---
2018-02-23 22:10:18.943861+0800 YSC-GCD-demo[20538:5199138] 1---
2018-02-23 22:10:20.947787+0800 YSC-GCD-demo[20538:5199137] 2---
2018-02-23 22:10:20.947790+0800 YSC-GCD-demo[20538:5199138] 1---
2018-02-23 22:10:20.948134+0800 YSC-GCD-demo[20538:5198871] group---end
从dispatch_group_wait相关代码运行输出结果可以看出:当所有任务执行完成之后,才执行 dispatch_group_wait之后的操作。但是,使用dispatch_group_wait 会阻塞当前线程。
dispatch_group_enter、dispatch_group_leave组合使用
dispatch_group_enter 标志着一个任务追加到 group,执行一次,相当于 group 中未执行完毕任务数+1
dispatch_group_leave 标志着一个任务离开了 group,执行一次,相当于 group 中未执行完毕任务数-1。
当 group 中未执行完毕任务数为0的时候,才会使dispatch_group_wait解除阻塞,以及执行追加到dispatch_group_notify中的任务。
/**
* 队列组 dispatch_group_enter、dispatch_group_leave
*/
- (void)groupEnterAndLeave
{
NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
NSLog(@"group---begin");
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_group_enter(group); //告知有一个任务啦 任务数量+1
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
dispatch_group_leave(group);//告知有一个任务执行完毕 任务数量-1
});
dispatch_group_enter(group);//告知有一个任务执行完毕 任务数量+1
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
dispatch_group_leave(group);//告知有一个任务执行完毕 任务数量-1
});
//+1 +1 两次操作其实相当于两个异步任务加入了当前线程组 执行完毕后。继续后续操作。。。
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
// 等前面的异步操作都执行完毕后,回到主线程.
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
}
NSLog(@"group---end");
});
// // 等待上面的任务全部完成后,会往下继续执行(会阻塞当前线程)
// dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
//
// NSLog(@"group---end");
}
输出结果:
2018-02-23 22:14:17.997667+0800 YSC-GCD-demo[20592:5214830] currentThread---
2018-02-23 22:14:17.997839+0800 YSC-GCD-demo[20592:5214830] group---begin
2018-02-23 22:14:20.000298+0800 YSC-GCD-demo[20592:5215094] 1---
2018-02-23 22:14:20.000305+0800 YSC-GCD-demo[20592:5215095] 2---
2018-02-23 22:14:22.001323+0800 YSC-GCD-demo[20592:5215094] 1---
2018-02-23 22:14:22.001339+0800 YSC-GCD-demo[20592:5215095] 2---
2018-02-23 22:14:24.002321+0800 YSC-GCD-demo[20592:5214830] 3---
2018-02-23 22:14:26.002852+0800 YSC-GCD-demo[20592:5214830] 3---
2018-02-23 22:14:26.003116+0800 YSC-GCD-demo[20592:5214830] group—end
实际项目中一般封装了网络请求:;
dispatch_queue_t currentQueue = dispatch_queue_create("com.kevin.groupqueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, currentQueue, ^{
dispatch_group_enter(group);
[FBFieldPayMainInfoRequest startRequestWithAppCode:self.appCode success:^(id response) {
dispatch_group_leave(group);
mainInfoResponse = response;
} failure:^(NSError *error) {
dispatch_group_leave(group);
}];
});
dispatch_group_async(group, currentQueue, ^{
dispatch_group_enter(group);
[FBFieldPaymentPlanRequest startRequestWithAppCode:self.appCode success:^(id response) {
dispatch_group_leave(group);
listInfoResponse = response;
} failure:^(NSError *error) {
}];
});
dispatch_group_notify(group, currentQueue, ^{
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
[self configMainInfoData:mainInfoResponse listInfoData:listInfoResponse];
[self.tableView.fb_header endRefreshing];
});
});
实际这样的模式就可以
异步
dispatch_group_async(group, globleq, ^{
})
需要阻塞就加上
dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
异步执行完执行notify
dispatch_group_notify(group, globleq, ^{
NSLog(@"dispatch_group_notify");
});
但是我们一般网络框架都进行了封装。无法直接使用dispatch_group_async。所以必须enter、leave如下模式:
dispatch_group_enter(group);
异步
dispatch_async(globleq, ^{
//耗时操作
dispatch_group_leave(group);
});
需要阻塞就加上
dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
异步执行完执行notify
dispatch_group_notify(group, globleq, ^{
});
从dispatch_group_enter、dispatch_group_leave相关代码运行结果中可以看出:当所有任务执行完成之后,才执行 dispatch_group_notify 中的任务。这里的dispatch_group_enter、dispatch_group_leave组合,其实等同于dispatch_group_async。
Dispatch Semaphore 线程同步
信号量实现线程同步操作
我们在开发中,会遇到这样的需求:异步执行耗时任务,并使用异步执行的结果进行一些额外的操作。换句话说,相当于,将将异步执行任务转换为同步执行任务。比如说:AFNetworking 中 AFURLSessionManager.m 里面的 tasksForKeyPath: 方法。通过引入信号量的方式,等待异步执行任务结果,获取到 tasks,然后再返回该 tasks。
- (NSArray *)tasksForKeyPath:(NSString *)keyPath {
__block NSArray *tasks = nil;
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
[self.session getTasksWithCompletionHandler:^(NSArray *dataTasks, NSArray *uploadTasks, NSArray *downloadTasks) {
if ([keyPath isEqualToString:NSStringFromSelector(@selector(dataTasks))]) {
tasks = dataTasks;
} else if ([keyPath isEqualToString:NSStringFromSelector(@selector(uploadTasks))]) {
tasks = uploadTasks;
} else if ([keyPath isEqualToString:NSStringFromSelector(@selector(downloadTasks))]) {
tasks = downloadTasks;
} else if ([keyPath isEqualToString:NSStringFromSelector(@selector(tasks))]) {
tasks = [@[dataTasks, uploadTasks, downloadTasks] valueForKeyPath:@"@unionOfArrays.self"];
}
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
}];
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
return tasks;
}
下面,我们来利用 Dispatch Semaphore 实现线程同步,将异步执行任务转换为同步执行任务。
/**
* semaphore 线程同步
*/
- (void)semaphoreSync {
NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
NSLog(@"semaphore---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
__block int number = 0;
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务1
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
number = 100;
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSLog(@"semaphore---end,number = %zd",number);
}
输出结果:
2018-02-23 22:22:26.521665+0800 YSC-GCD-demo[20642:5246341] currentThread---
2018-02-23 22:22:26.521869+0800 YSC-GCD-demo[20642:5246341] semaphore---begin
2018-02-23 22:22:28.526841+0800 YSC-GCD-demo[20642:5246638] 1---
2018-02-23 22:22:28.527030+0800 YSC-GCD-demo[20642:5246341] semaphore---end,number = 100
从 Dispatch Semaphore 实现线程同步的代码可以看到:
semaphore---end 是在执行完 number = 100; 之后才打印的。而且输出结果 number 为 100。这是因为异步执行不会做任何等待,可以继续执行任务。
执行顺如下:
semaphore 初始创建时计数为 0。
异步执行将任务 1 追加到队列之后,不做等待,接着执行dispatch_semaphore_wait方法,semaphore 减 1,此时 semaphore == -1,当前线程进入等待状态。
然后,异步任务 1 开始执行。任务1执行到dispatch_semaphore_signal之后,总信号量加1,此时 semaphore == 0,正在被阻塞的线程(主线程)恢复继续执行。
最后打印semaphore---end,number = 100。
这样就实现了线程同步,将异步执行任务转换为同步执行任务。
线程安全(使用 semaphore 加锁)
考虑线程安全的代码:
/**
* 线程安全:使用 semaphore 加锁
* 初始化火车票数量、卖票窗口(线程安全)、并开始卖票
*/
- (void)initTicketStatusSave {
NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
NSLog(@"semaphore---begin");
semaphoreLock = dispatch_semaphore_create(1);
self.ticketSurplusCount = 50;
// queue1 代表北京火车票售卖窗口
dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue1", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// queue2 代表上海火车票售卖窗口
dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue2", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
__weak typeof(self) weakSelf = self;
dispatch_async(queue1, ^{
[weakSelf saleTicketSafe];
});
dispatch_async(queue2, ^{
[weakSelf saleTicketSafe];
});
}
/**
* 售卖火车票(线程安全)
*/
- (void)saleTicketSafe {
while (1) {
// 相当于加锁
dispatch_semaphore_wait(semaphoreLock, DISPATCH_TIME_FOREVER);
if (self.ticketSurplusCount > 0) { //如果还有票,继续售卖
self.ticketSurplusCount--;
NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩余票数:%d 窗口:%@", self.ticketSurplusCount, [NSThread currentThread]]);
[NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
} else { //如果已卖完,关闭售票窗口
NSLog(@"所有火车票均已售完");
// 相当于解锁
dispatch_semaphore_signal(semaphoreLock);
break;
}
// 相当于解锁
dispatch_semaphore_signal(semaphoreLock);
}
}
输出结果为:
2018-02-23 22:32:19.814232+0800 YSC-GCD-demo[20862:5290531] currentThread---
2018-02-23 22:32:19.814412+0800 YSC-GCD-demo[20862:5290531] semaphore---begin
2018-02-23 22:32:19.814837+0800 YSC-GCD-demo[20862:5290687] 剩余票数:49 窗口:
2018-02-23 22:32:20.017745+0800 YSC-GCD-demo[20862:5290689] 剩余票数:48 窗口:
2018-02-23 22:32:20.222039+0800 YSC-GCD-demo[20862:5290687] 剩余票数:47 窗口:
...
2018-02-23 22:32:29.024817+0800 YSC-GCD-demo[20862:5290689] 剩余票数:4 窗口:
2018-02-23 22:32:29.230110+0800 YSC-GCD-demo[20862:5290687] 剩余票数:3 窗口:
2018-02-23 22:32:29.433615+0800 YSC-GCD-demo[20862:5290689] 剩余票数:2 窗口:
2018-02-23 22:32:29.637572+0800 YSC-GCD-demo[20862:5290687] 剩余票数:1 窗口:
2018-02-23 22:32:29.840234+0800 YSC-GCD-demo[20862:5290689] 剩余票数:0 窗口:
2018-02-23 22:32:30.044960+0800 YSC-GCD-demo[20862:5290687] 所有火车票均已售完
2018-02-23 22:32:30.045260+0800 YSC-GCD-demo[20862:5290689] 所有火车票均已售完
可以看出,在考虑了线程安全的情况下,使用 dispatch_semaphore机制之后,得到的票数是正确的,没有出现混乱的情况。我们也就解决了多个线程同步的问题。
面试案例
NSURLConnection和NSURLSession差别
普通任务和上传
NSURLSession 针对下载/上传等复杂的网络操作提供了专门的解决方案,针对普通、上传和下载分别对应三种不同的网络请求任务:NSURLSessionDataTask,NSURLSessionUploadTask 和 NSURLSessionDownloadTask。创建的 task 都是挂起状态,需要 resume 才能启动。
当服务器返回的数据较小时,NSURLSession 与 NSURLConnection 执行普通任务的操作步骤没有区别。
执行上传任务时,NSURLSession 与 NSURLConnection 一样需要设置 POST 请求的请求体进行上传。
下载任务方式
NSURLConnection下载文件时,先是将整个文件下载到内存,然后再写入到沙盒,如果文件比较大,就会出现内存暴涨的情况。
而使用 NSURLSessionDownloadTask 下载文件,会默认下载到沙盒中的 tmp 文件中,不会出现内存暴涨的情况,但是在下载完成后会把 tmp 中的临时文件删除,需要在初始化任务方法时,在 completionHandler 回调中增加保存文件的代码。
请求方法的控制
NSURLConnection 实例化对象,实例化开始,默认请求就发送(同步发送),不需要调用 start 方法。而 cancel 可以停止请求的发送,停止后不能继续访问,需要创建新的请求。
NSURLSession 有三个控制方法,取消(cancel)、暂停(suspend)、继续(resume),暂停以后可以通过继续恢复当前的请求任务。
断点续传的方式
NSURLConnection 进行断点下载,通过设置访问请求的 HTTPHeaderField 的 Range 属性,开启运行循环,NSURLConnection 的代理方法作为运行循环的事件源,接收到下载数据时代理方法就会持续调用,并使用 NSOutputStream 管道流进行数据保存。
NSURLSession 进行断点下载,当暂停下载任务后,如果 downloadTask(下载任务)为非空,调用 cancelByProducingResumeData:(void (^)(NSData *resumeData))completionHandler 这个方法,这个方法接收一个参数,完成处理代码块,这个代码块有一个 NSData 参数 resumeData,如果 resumeData 非空,我们就保存这个对象到视图控制器的 resumeData 属性中,在点击再次下载时,通过调用[ [self.session downloadTaskWithResumeData:self.resumeData] resume]方法进行继续下载操作。
经过以上比较可以发现,使用 NSURLSession 进行断点下载更加便捷。
配置信息
NSURLSession 的构造方法sessionWithConfiguration:delegate:delegateQueue中有一个 NSURLSessionConfiguration 类的参数可以设置配置信息,其决定了 cookie,安全和高速缓存策略,最大主机连接数,资源管理,网络超时等配置。NSURLConnection 不能进行这个配置,相比较与 NSURLConnection 依赖与一个全局的配置对象,缺乏灵活性而言,NSURLSession 有很大的改进了。
线程案例:
```
dispatch_semaphore 信号量demo 异步转同步
dispatch_semaphore_t s = dispatch_semaphore_create(1);
dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("dsssqueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
for (int i = 0 ; i< 10; i++) {
dispatch_async(q, ^{
dispatch_semaphore_wait(s, DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSLog(@"%d---00000---%@",i,NSThread.currentThread);
dispatch_semaphore_signal(s);
});
}
NSLog(@"mid....");
for (int i = 0 ; i< 10; i++) {
dispatch_async(q, ^{
dispatch_semaphore_wait(s, DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSLog(@"1-----11111---%@",NSThread.currentThread);
dispatch_semaphore_signal(s);
});
}
NSLog(@"end....”);
2021-03-02 16:17:43.850928+0800 KKKThread[29041:3156398] mid....
2021-03-02 16:17:43.851088+0800 KKKThread[29041:3156398] end....
2021-03-02 16:17:43.851042+0800 KKKThread[29041:3156483] 0---00000---
2021-03-02 16:17:43.851324+0800 KKKThread[29041:3158082] 1---00000---
2021-03-02 16:17:43.852119+0800 KKKThread[29041:3158083] 2---00000---
2021-03-02 16:17:43.853374+0800 KKKThread[29041:3158084] 3---00000---
2021-03-02 16:17:43.853610+0800 KKKThread[29041:3156483] 5---00000---
2021-03-02 16:17:43.853939+0800 KKKThread[29041:3158085] 4---00000---
2021-03-02 16:17:43.854261+0800 KKKThread[29041:3158086] 6---00000---
2021-03-02 16:17:43.854507+0800 KKKThread[29041:3158087] 7---00000---
2021-03-02 16:17:43.854816+0800 KKKThread[29041:3158088] 8---00000---
2021-03-02 16:17:43.855026+0800 KKKThread[29041:3158089] 9---00000---
2021-03-02 16:17:43.855461+0800 KKKThread[29041:3158090] 1-----11111---
2021-03-02 16:17:43.856047+0800 KKKThread[29041:3158082] 1-----11111---
2021-03-02 16:17:43.911037+0800 KKKThread[29041:3158091] 1-----11111---
2021-03-02 16:17:43.911237+0800 KKKThread[29041:3158092] 1-----11111---
2021-03-02 16:17:43.911392+0800 KKKThread[29041:3158093] 1-----11111---
2021-03-02 16:17:43.911565+0800 KKKThread[29041:3158094] 1-----11111---
2021-03-02 16:17:43.911738+0800 KKKThread[29041:3158095] 1-----11111---
2021-03-02 16:17:43.911890+0800 KKKThread[29041:3158096] 1-----11111---
2021-03-02 16:17:43.912049+0800 KKKThread[29041:3158097] 1-----11111---
2021-03-02 16:17:43.912239+0800 KKKThread[29041:3158098] 1-----11111---
信号量使用注意事项 释放时候信号量值大于等于初始化值
dispatch_semaphore_t sig = dispatch_semaphore_create(1);
dispatch_semaphore_t sig1 = dispatch_semaphore_create(1);
dispatch_semaphore_t sig2 = dispatch_semaphore_create(1);
dispatch_async(queue, ^{
dispatch_semaphore_wait(sig, DISPATCH_TIME_FOREVER);
[self testA];
dispatch_semaphore_signal(sig);
});
dispatch_async(queue, ^{
dispatch_semaphore_wait(sig1, DISPATCH_TIME_FOREVER);
[self testB];
dispatch_semaphore_signal(sig1);
});
dispatch_async(queue, ^{
dispatch_semaphore_wait(sig2, DISPATCH_TIME_FOREVER);
[NSThread sleepForTimeInterval:1];
[self testC];
dispatch_semaphore_signal(sig2);
});
dispatch_async(queue, ^{
dispatch_semaphore_wait(sig, DISPATCH_TIME_FOREVER);
dispatch_semaphore_wait(sig1, DISPATCH_TIME_FOREVER);
;
dispatch_semaphore_wait(sig2, DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSLog(@" --- end -=---");
//如果执行到此刻释放。信号量值为0.。直接崩溃了。。。EXC_BAD_INSTRUCTION 崩溃
dispatch_semaphore_signal(sig);
dispatch_semaphore_signal(sig1);
dispatch_semaphore_signal(sig2);
});
```