GCD (Grand Central Dispatch)学习详解

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iOS开发多线程处理常用GCD,相比NSThread和NSOperation更简单 便捷 易懂。Swift语法中对GCD的API进行了精简和优化 , 所以GCD使用更多。下面对常用的一些功能学习和总结

Dispatch

**>Dispatch会自动的根据CPU的使用情况,创建线程来执行任务,并且自动的运行到多核上提高程序的运行效率。对于开发者来说,在GCD层面是没有线程的概念的,只有队列(queue)、任务都是以block的方式提交到队列上执行方式,然后GCD会自动的创建线程池去执行这些任务。

DispatchQueue

DispatchQueue是一个类似线程的概念,这里称作对列队列是一个FIFO数据结构,(意味着先提交到队列的任务会先开始执行) 。DispatchQueue背后是一个由系统管理的线程池。

let queue = DispatchQueue.init(label: "queue-after")
DispatchQoS

DispatchQoS服务质量等级,通过设置DispatchQueueQoS,您可以指出其重要性,系统会对其进行优先级排序并相应地对其进行调度。 由于优先级较高的工作比较低优先级的工作执行得更快,资源更多,因此通常比低优先级工作需要更多的能量。为您的应用程序执行的工作准确指定适当的QoS类可确保您的应用程序具有响应性和节能性。

优先级 : userInteractive > userInitiated > default > utility > background > unspecified
   // 设置队列优先等级qos
        let defaultQueue = DispatchQueue.init(label: "QueueQosdefault", qos: .default)
        let initiatedQueue = DispatchQueue.init(label: "QueueInitiated", qos: .userInitiated)
DispatchQueue.Attributes

DispatchQueue.Attributes是队列的属性(结构体)

concurrent 并行的方式运行 ,队列的所有任务同时处理

initiallyInactive 任务不会被自动执行,而是需要开发者手动去触发
// atrributes 参数可设置是数组 [.initiallyInactive,.concurrent]
let queue = DispatchQueue.init(label: "inactive-Queue", attributes: .initiallyInactive)
DispatchWorkItem

DispatchWorkItem 是一个代码块,它可以在任意一个队列上被调用,因此它里面的代码可以在后台运行,也可以在主线程运行。

  //MARK: DispatchWorkItem 派遣工作项目
    func useWorkItem() {
        var value = 10
        // 创建任务代码块
        let workItem = DispatchWorkItem {
            value += 5
        }
        // workItem.perform() 执行任务代码块
        let queue = DispatchQueue.global(qos: .utility)
        // 将任务派发到队列处理
        queue.async(execute: workItem)
        // 给任务对象添加通知
        workItem.notify(queue: DispatchQueue.main) {
            print("value = ", value)
        }
}
DispatchSource

DispatchSource 提供了一个接口,用于监视低级系统对象,如Mach端口,Unix描述符,Unix信号和VFS节点,用于活动和提交事件处理程序,以便在发生此类活动时调度队列以进行异步处理

DispatchSourceProtocol 基础协议,所有的用到的DispatchSource都实现了这个协议。 几个共有的协议的方法:

activate //激活

suspend //挂起

resume //继续

cancel //取消(异步的取消,会保证当前eventHander执行完)

setEventHandler //事件处理逻辑

setCancelHandler //取消时候的清理逻辑
// 工厂模式 生成不同的Source类型
let timer = DispatchSource.makeTimerSource()
DispatchGroup

DispatchGroup用来管理一组任务的执行,然后监听任务都完成的事件。(可以使用它提交多个不同的工作项并跟踪它们何时完成,即使它们可能在不同的队列上运行。)

enter() 添加事件记录

leave() 完结事件记录

wait() 等待之前提交的任务完成 返回DispatchTimeoutResult处理结果(完成 超时)

添加和完结的记录相等才会调用notify通知方法

注意:单独enter()添加事件记录不会报错。单独leave() 会报错。

 let group = DispatchGroup.init()

        group.enter()
        self.networkTask(parameter: "第一个请求", costTime: 2) {
            group.leave()
            print("request complate , groud leave \(Date())")
        }

        group.enter()
        self.networkTask(parameter: "第二个请求", costTime: 4) {
            group.leave()
            print("request complate , groud leave \(Date())")
}
DispatchSemaphore

DispatchSemaphore是通过信号量来控制多个任务执行对资源的访问

 //MARK: 信号量记录队列任务
    func dispatchSemaphoreTest(){
        // 设置信号量个数
        let semaphore = DispatchSemaphore(value: 2)
        let queue = DispatchQueue(label: "dispatchSemaphoreQueue", qos: .default, attributes: .concurrent)

        queue.async {
            semaphore.wait()
            self.testTask(parameter: "1", costTime: 2, complate: {
                semaphore.signal()
            })
        }

        queue.async {
            semaphore.wait()
            self.testTask(parameter: "2", costTime: 2, complate: {
                semaphore.signal()
            })
        }
        // 当前型号量数是2  任务数大于2 需要等之前任务结束 信号量消费完 执行新的任务
        queue.async {
            semaphore.wait()
            self.testTask(parameter: "3", costTime: 1, complate: {
                semaphore.signal()
            })
        }
}
DispatchWorkItemFlags barrier

DispatchWorkItemFlags是一个选项集,用于配置队列的任务执行行为,包括其服务质量类以及是创建障碍还是生成新的分离线程

barrier 是设置栅栏拦截, 出现拦截时需要处理完之前的任务, 才能执行新的任务。

  //MARK: 添加barrier 任务队列栅栏处理
    //DispatchWorkItemFlags是一个选项集
    func addDispatchWorkItemFlagsTest(){
        let concurrentQueue = DispatchQueue(label: "dispatchWorkItemFlags", attributes: .concurrent)
        concurrentQueue.async {
            self.readDataTask(parameter: "3", costTime: 3)
        }

        concurrentQueue.async {
            self.readDataTask(parameter: "3", costTime: 3)
        }
        concurrentQueue.async(flags: .barrier, execute: {
            NSLog("Task from barrier 1 begin")
            sleep(3)
            NSLog("Task from barrier 1 end")
        })

        concurrentQueue.async {
            self.readDataTask(parameter: "3", costTime: 3)
        }
}

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详尽总结

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