iOS 多线程GCD的基本使用

首先,我们先来看一下GCD 的简单介绍.

GCD是 Apple 开发的一个多核编程的解决方法，简单易用，效率高，速度快。通过 GCD，开发者只需要向队列中添加一段代码块(block或C函数指针)，而不需要直接和线程打交道。GCD在后端管理着一个线程池，它不仅决定着你的代码块将在哪个线程被执行，还根据可用的系统资源对这些线程进行管理。这样通过GCD来管理线程，从而解决线程被创建的问题。

学习GCD 之前，先来了解 GCD 中两个核心概念：任务和队列。

任务：就是执行操作的意思，换句话说就是你在线程中执行的那段代码。在 GCD 中是放在 block 中的。

执行任务有两种方式：同步执行（sync）和异步执行（async）。两者的主要区别是：是否等待队列的任务执行结束，以及是否具备开启新线程的能力。

同步执行（sync）：

同步添加任务到指定的队列中，在添加的任务执行结束之前，会一直等待，直到队列里面的任务完成之后再继续执行。
只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力。

异步执行（async）：

异步添加任务到指定的队列中，它不会做任何等待，可以继续执行任务。
可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力。

队列（Dispatch Queue）：这里的队列指执行任务的等待队列，即用来存放任务的队列。队列是一种特殊的线性表，采用 FIFO（先进先出）的原则，即新任务总是被插入到队列的末尾，而读取任务的时候总是从队列的头部开始读取。每读取一个任务，则从队列中释放一个任务。

在 GCD 中有两种队列：串行队列和并发队列。两者都符合 FIFO（先进先出）的原则。两者的主要区别是：执行顺序不同，以及开启线程数不同。

串行队列（Serial Dispatch Queue）：

每次只有一个任务被执行。让任务一个接着一个地执行。（只开启一个线程，一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）

并发队列（Concurrent Dispatch Queue）：

可以让多个任务并发（同时）执行。（可以开启多个线程，并且同时执行任务）

下面有代码具体演示执行方式与队列结合使用的时候,各种情况的区别.

1.串行队列 同步执行

    NSLog(@"开始了");
    dispatch_queue_t serQueue = dispatch_queue_create("feng", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_sync(serQueue, ^{
        for (int i = 0; i<10; i++) {
            NSLog(@"1111-%d --- %@", i, [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(serQueue, ^{
        for (int i = 0; i<10; i++) {
            NSLog(@"2222-%d --- %@", i, [NSThread currentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"结束了");

image.png

如上图所示,任务一加入就开始执行, 并且按照顺序执行, 不开辟线程.

2.串行队列 异步执行

    NSLog(@"开始了");
    dispatch_queue_t serQueue = dispatch_queue_create("feng", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(serQueue, ^{
        for (int i = 0; i<10; i++) {
            NSLog(@"1111-%d --- %@", i, [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(serQueue, ^{
        for (int i = 0; i<10; i++) {
            NSLog(@"2222-%d --- %@", i, [NSThread currentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"结束了");

image.png

如上图所示,任务全部加入才开始执行, 按照顺序执行, 开辟线程.

3.并行队列 同步执行

    NSLog(@"开始了");
    dispatch_queue_t serQueue = dispatch_queue_create("feng", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_sync(serQueue, ^{
        for (int i = 0; i<10; i++) {
            NSLog(@"1111-%d --- %@", i, [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_sync(serQueue, ^{
        for (int i = 0; i<10; i++) {
            NSLog(@"2222-%d --- %@", i, [NSThread currentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"结束了");

image.png

如上图所示,任务一加入就开始执行, 按照顺序执行, 不开辟线程.

4.并行队列 异步执行

NSLog(@"开始了");
    dispatch_queue_t serQueue = dispatch_queue_create("feng", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_async(serQueue, ^{
        for (int i = 0; i<10; i++) {
            NSLog(@"1111-%d --- %@", i, [NSThread currentThread]);
        }
        for (int i = 0; i<10; i++) {
            NSLog(@"2222-%d --- %@", i, [NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_async(serQueue, ^{
        for (int i = 0; i<10; i++) {
            NSLog(@"3333-%d --- %@", i, [NSThread currentThread]);
        }
        for (int i = 0; i<10; i++) {
            NSLog(@"4444-%d --- %@", i, [NSThread currentThread]);
        }
    });
    NSLog(@"结束了");

image.png

如上图所示,任务全部加入才开始执行, 并发执行, 开辟线程.

总结:

1.同步(dispatch_sync) 任务一进入任务就直接开始执行. 不开辟线程.
2.异步(dispatch_async) 所有的任务都进入了,才开始执行,会开辟线程.

追加的其他功能:

栅栏函数dispatch_barrier_async的使用

// 1.创建并发队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    // 2.向队列中添加任务
    dispatch_async(queue, ^{  // 1.2是并行的
        NSLog(@"任务1, %@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"任务2, %@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"任务 barrier, %@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{   // 这两个是同时执行的
        NSLog(@"任务3, %@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"任务4, %@",[NSThread currentThread]);
    });

image.png

如上图所示,注意: 输出结果: 任务1 任务2 ——》 任务 barrier ——》任务3 任务4
// 其中的任务1与任务2，任务3与任务4 由于是并行处理先后顺序不定。

本项目源码: GCD演示Demo