GCD详解

什么是GCD

全称是Grand Central Dispatch,可译为“牛逼的中枢调度器”

纯C语言,提供了非常多强大的函数

GCD的优势

GCD是苹果公司为多核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、调度任务、销毁线程)

程序员只需要告诉GCD想要执行什么任务,不需要编写任何线程管理代码

任务和队列

GCD中有2个核心概念

任务:执行什么操作

队列:用来存放任务

GCD的使用就2个步骤,定制任务,确定想做的事情,将任务添加到队列中

GCD会自动将队列中的任务取出,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

执行任务

GCD中有2个用来执行任务的函数

用同步的方式执行任务

dispatch_sync(dispatch_queue_tqueue,dispatch_block_tblock);

queue:队列

block:任务

用异步的方式执行任务(主要掌握)

dispatch_async(dispatch_queue_tqueue,dispatch_block_tblock);

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:可以在新的线程中执行任务,具备开启新线程的能力


队列的类型

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)

注意:  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)

容易混淆的术语

有4个术语比较容易混淆:同步、异步、并发、串行

同步和异步主要影响:能不能开启新的线程

同步:在当前线程中执行任务,不具备开启新线程的能力

异步: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:多个任务并发(同时)执行

串行:一个任务执行完毕后,再执行下一个任务

注意:同步函数+主队列==死锁(会卡死)

(我们都应该清楚,同步任务有一个特性,只要一添加到队列中就要马上执行,主队列中永远就只要一条线程——主线程,此时主线程在等待着主队列调度同步任务,而主队列发现主线程上还有任务未执行完,就不会让同步任务添加到主线程上,由此就造成了互相等待(主队列在等待主线程执行完已有的任务,而主线程又在等待主队列调度同步任务!此时也就是所谓的死锁了!)

/**

 *  sync --主队列(不能用---会卡死)

 */

- (void)syncMainQueue

{

   NSLog(@"syncMainQueue----begin--");


    1.主队列(添加到主队列中的任务,都会自动放到主线程中去执行)

   dispatch_queue_tqueue =dispatch_get_main_queue();

    2.添加 任务 到主队列中 异步 执行

 dispatch_sync(queue, ^{

       NSLog(@"-----下载图片1---%@", [NSThread currentThread]);

    });

 dispatch_sync(queue, ^{

       NSLog(@"-----下载图片2---%@", [NSThread currentThread]);

    });

 dispatch_sync(queue, ^{

       NSLog(@"-----下载图片3---%@", [NSThread currentThread]);

    });

   NSLog(@"syncMainQueue----end--");


并发队列

GCD默认已经提供了全局的并发队列,供整个应用使用,不需要手动创建

使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列

dispatch_queue_tdispatch_get_global_queue(

dispatch_queue_priority_tpriority, 队列的优先级

unsigned longflags); 此参数暂时无用,用0即可

全局并发队列

dispatch_queue_tqueue =

dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);

(里面的参数第一个为优先级,可以默认为固定写法)列

全局并发队列的优先级

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH2 高

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT0 默认(中)

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) 低

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN 后台 


串行队列

GCD中获得串行有2种途径

1.使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

dispatch_queue_t

dispatch_queue_create(const char*label, 队列名称 

dispatch_queue_attr_tattr); 队列属性,一般用NULL即可

创建一个串行队列

dispatch_queue_tqueue =dispatch_queue_create("cn.itcast.queue",NULL);

dispatch_release(queue);非ARC需要释放手动创建的队列

2.使用主队列(跟主线程相关联的队列,肯定是串行队列)

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

使用dispatch_get_main_queue()获得主队列

dispatch_queue_tqueue =dispatch_get_main_queue();

各种队列的执行效果


注意

使用dispatch_sync函数往当前串行队列中添加任务,会卡住当前的串行队列


线程间通信示例

从子线程回到主线程

dispatch_async(

dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{

     执行耗时的异步操作...

     dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

     回到主线程,执行UI刷新操作

        });

});

延时执行

iOS常见的延时执行有2种方式

调用NSObject的方法(一旦定制好延迟任务后,不会卡主当前线程:经常使用)

1.注意:自动回到当前线程(在哪个线程调的就回到哪个线程)调用self的download方法,并且传递参数

withObject:参数

afterDelay:延迟的时间

[selfperformSelector:@selector(run)withObject:nilafterDelay:2.0];

设定好延迟的时间后,它会先执行后边的代码,2秒后再调用self的run方法(并且不会卡主线程,在主线程调最后会回到主线程,在子线程调最后会回到子线程)


2.使用GCD函数(3秒后自动开启新线程执行block中的代码,不会卡主当前的线程,在主/子线程调用都可以使用)

DISPATCH_TIME_NOW:现在开始的意

2.0*NSEC_PER_SEC:设置的秒数(直接更改数字即可)

dispatch_get_main_queue():主队列的意思

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

   2秒后执行这里的代码...在哪个线程执行,跟队列类型有关 

});

3.会卡主线程(不推荐使用)

[NSThread sleepForTimeInterval:3]

一次性代码

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

staticdispatch_once_tonceToken;

dispatch_once(&onceToken, ^{


 程序运行过程中,永远只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)

});

队列组

有这么1种需求

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,再回到主线程执行操作


如果想要快速高效地实现上述需求,可以考虑用队列组(先创建一个队列组,再把要执行的一个异步操作放入队列组的block当中)

dispatch_group_tgroup = dispatch_group_create();

dispatch_group_async(group,dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{

 执行1个耗时的异步操作

});

dispatch_group_async(group,dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{

 执行1个耗时的异步操作

});

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...

});

注意:这个组的特点,它会等组里面所有的任务(同上的两个block代码内容)都执行完了以后,它会调用_notify里面的这个block; 

补充

1-1关于GCD中的创建和释放

在iOS6.0之前,在GCD中每当使用带creat单词的函数创建对象之后,都应该对其进行一次release操作。在iOS6.0之后,GCD被纳入到了ARC的内存管理机制中,在使用GCD的时候我们就像对待普通OC对象一样对待GCD,因此不再需要我们调用release方法。

1-2 GCD中设置队列的优先级

01使用create函数创建出来的队列不论是串行队列还是并发队列,,其执行任务线程的优先级都是默认优先级。

02可以通过set_target_queue来变更队列的优先级。第一个参数传通过creat创建出来的队列,后面一个参数传指定了优先级的全局并发队列。第一个参数如果传主队列或者全局并发队列的话,那么执行结果是未知的。

1-3暂停和恢复。

GCD中的队列也是可以暂停和恢复的,直接把相应的队列作为参数就传递就可以。使用dispatch_resume(queue1);和dispatch_suspend(queue1);

1-4 GCD中可以不使用block而使用函数。

1-5在NSOperation中关于main方法的调用问题。

先调用start方法,在start方法内部会调用main方法。可以通过代码来进行验证。

参考资料:https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Performance/Reference/GCD_libdispatch_Ref/index.html#//apple_ref/c/func/dispatch_queue_create

补充

使用Crearte函数创建的并发队列和全局并发队列的主要区别:

1.全局并发队列在整个应用程序中本身是默认存在的,并且对应有高优先级、默认优先级、低优先级和后台优先级一共四个并发队列,我们只是选择其中的一个直接拿来用。而Crearte函数是实打实的从头开始去创建一个队列。

2.在iOS6.0之前,在GCD中凡是使用了带Crearte和retain的函数在最后都需要做一次release操作。而主队列和全局并发队列不需要我们手动release。当然了,在iOS6.0之后GCD已经被纳入到了ARC的内存管理范畴中,即便是使用retain或者create函数创建的对象也不再需要开发人员手动释放,我们像对待普通OC对象一样对待GCD就OK。

3.在使用栅栏函数的时候,苹果官方明确规定栅栏函数只有在和使用create函数自己的创建的并发队列一起使用的时候才有效(没有给出具体原因)

4.其它区别涉及到XUN内核的系统级线程编程,不一一列举。

5.给出一些参考资料(可以自行研究):

GCDAPI:https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Performance/Reference/GCD_libdispatch_Ref/index.html#//apple_ref/c/func/dispatch_queue_create

Libdispatch版本源码:http://www.opensource.apple.com/source/libdispatch/libdispatch-187.5/

(1)GCD基本使用【重点】

01异步函数+并发队列:开启多条线程,并发执行任务

02异步函数+串行队列:开启一条线程,串行执行任务

03同步函数+并发队列:不开线程,串行执行任务

04同步函数+串行队列:不开线程,串行执行任务

05异步函数+主队列:不开线程,在主线程中串行执行任务

06同步函数+主队列:不开线程,串行执行任务(注意死锁发生)

07注意同步函数和异步函数在执行顺序上面的差异

 (2)GCD线程间通信


0.获取一个全局的队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

1.先开启一个线程,把下载图片的操作放在子线程中处理

dispatch_async(queue, ^{

   2.下载图片

    NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c3320b14bb3184c510fd8f9a185.jpg"];

 NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];

    UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];

    NSLog(@"下载操作所在的线程--%@",[NSThread currentThread]);

   3.回到主线程刷新UI

    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

 self.imageView.image = image;

       打印查看当前线程

        NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);

    });

});

(3)GCD其它常用函数

01栅栏函数(控制任务的执行顺序)

dispatch_barrier_async(queue, ^{

  NSLog(@"--dispatch_barrier_async-");

});

02延迟执行(延迟·控制在哪个线程执行)

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

    NSLog(@"---%@",[NSThread currentThread]);

});

03一次性代码(注意不能放到懒加载)

-(void)once

{

   整个程序运行过程中只会执行一次

   onceToken用来记录该部分的代码是否被执行过

 staticdispatch_once_t onceToken;

    dispatch_once(&onceToken, ^{

        NSLog(@"-----");

    });

}

04快速迭代(开多个线程并发完成迭代操作,可能会提高一定的性能)

dispatch_apply(subpaths.count, queue, ^(size_t index) {

});


05队列组(同栅栏函数)

创建队列组

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

队列组中的任务执行完毕之后,执行该函数

dispatch_group_notify(dispatch_group_t group,

                      dispatch_queue_t queue,

                      dispatch_block_t block);

代码案例:-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event

{

    [selfsyncWithMain];

}


同步函数+主队列:死锁

-(void)syncWithMain

{

    NSLog(@"-----");

   1.获得主队列

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

    dispatch_sync(queue, ^{

        NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);

    });   

}

异步函数+主队列:不会开线程,串行执行

凡是在主队列中的任务都在主线程中去执行

-(void)asyncWithMain

{

   1.获得主队列

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

   异步函数

    dispatch_async(queue, ^{

        NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);

    });

}

同步函数+并发队列:不会开线程,串行执行

-(void)syncWithConcuerrent

{

   获得全局并发队列

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

   同步函数

    dispatch_sync(queue, ^{

        NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);

    });

}

同步函数+串行队列:不会开线程,串行执行

-(void)syncWithserial

{

   1.创建队列(串行队列)

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.download", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

   同步函数

    dispatch_sync(queue, ^{

        NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);

    });

}

异步函数+串行队列:会开1条线程,串行执行

-(void)asyncWithserial

{

   1.创建队列(串行队列)

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.download", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

   异步函数

    dispatch_async(queue, ^{

        NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);

    });

}

异步函数+并发队列:会开线程,会开启多条线程,并发执行

-(void)asyncWithConcurrent

{

   1.创建队列(并发队列)

    第一个参数:C语言的字符传,标签

    第二个参数:队列的类型

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.download", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

   异步函数

    dispatch_async(queue, ^{

        NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);

    });

}

你可能感兴趣的:(GCD详解)