GCD 介绍
什么是GCD？
全称是 Grand Central Dispatch
纯 C 语⾔，提供了⾮常多强⼤的函数
将任务添加到队列，并且指定执行任务的函数。
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
GCD 的使用步骤
创建/获取队列：创建/获取一个并发/串行队列；
创建任务：确定要做的事；
将任务添加进队列中（同时指定任务的执行方式）：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；GCD 中，要执行队列中的任务时，会自动开启一个线程，当任务执行完，线程不会立刻销毁，而是放到了线程池中。如果接下来还要执行任务的话就从线程池中取出线程，这样节省了创建线程所需要的时间。但如果一段时间内没有执行任务的话，该线程就会被销毁，再执行任务就会创建新的线程。
函数
* 任务使⽤ block 封装
* 任务的 block 没有参数也没有返回值
* 执⾏任务的函数
* 异步 `dispatch_async`
* 不⽤等待当前语句执⾏完毕，就可以执⾏下⼀条语句
* 会开启线程执⾏ block 的任务
* 异步是多线程的代名词
* 同步 `dispatch_sync`
* 必须等待当前语句执⾏完毕，才会执⾏下⼀条语句
* 不会开启线程
* 在当前执⾏ block 的任务
函数与队列
同步函数串行队列
不会开启线程，在当前线程执行任务
任务串行执行，任务一个接着一个
会产生堵塞
同步函数并发队列
不会开启线程，在当前线程执行任务
任务一个接着一个
异步函数串行队列
开启一条新线程
任务一个接着一个
异步函数并发队列
开启线程，在当前线程执行任务
任务异步执行，没有顺序，CPU调度有关
主队列与全局并发队列
主队列
专门用来在主线程上调度任务的串行队列
不会开启线程
如果当前主线程正在有任务执行，那么无论主队列中当前被添加了什么任务，都不会被调度
dispatch_get_main_queue()
全局并发队列
为了方便程序员的使用，苹果提供了全局并发队列dispatch_get_global_queue(0, 0)
全局队列是一个并发队列
在使用多线程开发时，如果对队列没有特殊需求，在执行异步任务时，可以直接使用全局队列
死锁现象
主线程因为你同步函数的原因等着先执行任务
主队列等着主线程的任务执行完毕再执行自己的任务
主队列和主线程相互等待会造成死锁
GCD耗能问题
创建函数，查看执行完毕时间，代码如下：
分别开启dispatch_sync和dispatch_async进行打印运行时间。结果如下：
dispatch_sync： 0.000005
dispatch_async: 0.0000010
这是因为同步和异步都是耗费时间的。都是需要调度的，但是使用这种方式解决的就是并发执行的问题。
dispatch_async
运行查看打印结果为 1 - 5 - 2 - 4 - 3，
首先执行1，接下来会执行dispatch_async，但他是异步执行，也就是说不会堵塞当前主线程，并且dispatch_async的任务与调度的时间足够快时，2可能会比5先执行，也就是说当前除了1的执行顺序是准确之外，2会在1之后，3会在2之后之外，4与5可以在任何位置都是有可能的。
dispatch_sync
打印顺序为：1 - 5 - 2 - 3 - 4，因为dispatch_sync是同步函数，需要等待3执行完成后才能执行4
将DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT修改为DISPATCH_QUEUE_SERIAL后再运行。结果为：1 - 5 - 2 - 死锁，因为在串行队列中，dispatch_sync会等待dispatch_async中的任务完成后再执行，但它会阻塞当前队列。如图
当前的dispatch_sync块需要等待3执行完毕后才能执行4
但是因为串行队列的FIFO原则，3需要等待dispatch_sync块执行完毕后才能执行
因此出现死锁
dispatch_async与dispatch_sync
首先quque是并发队列，因此1 2 3没有顺序
但是3会进行堵塞主线程，因此0在3之后
然后7 8 9也没有顺序
GCD的底层原理
1、 队列的种类
队列分为串行队列和并行队列。
串行队列 dispatch_queue_create("xh", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
并行队列 dispatch_queue_create("xh", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
通过符号断点查看可知在libdispatch.dylib框架中进行了调度。
libdispatch.dylib源码分析
打印结果：
由结果可知：com.apple.main-thread的label，因为在创建队列时都会给一个label进行创建，如果没有，肯定在系统中存在默认值，因此在libdispatch.dylib框架中进行搜索查看。源码如下：
以上就是主队列创建的信息。
在注释中我们可以知道，主队列执行在main()函数之前，并且在libdispatch.dylib中一定存在init()方法，搜索查找该方法，名称为libdispatch_init，简化源码如下
从该源码中可以看到_dispatch_main_q字样
// 设置当前主队列_dispatch_queue_set_current(&_dispatch_main_q);
// 绑定线程_dispatch_queue_set_bound_thread(&_dispatch_main_q);
再研究一下全局并发队列
全局搜索com.apple.root.default-qos
查看DISPATCH_QUEUE_WIDTH_POOL源码：
DISPATCH_QUEUE_WIDTH_POOL 是全局并发队列的最大容积 – 4095
DISPATCH_QUEUE_WIDTH_MAX是普通并发队列的最大容积 – 4094
其中相差为1是主队列已经创建。
队列的创建
查看dispatch_queue_create函数，源码如下
查看_dispatch_lane_create_with_target函数的源码，如下：
在这个函数中返回的是_dq，因此查看_dispatch_trace_queue_create函数的内容。
查看_dispatch_introspection_queue_create函数源码，如下：
其中dqic->dqic_queue._dq = dq;为创建dq的方法，dqic同样在当前函数中进行创建。
由上方源码可知，在创建时，返回的dq只是进行了一层包装。我们只要研究dq就可以了
我们回到_dispatch_lane_create_with_target函数，
这里是创建dq 通过dqai.dqai_concurrent判断是并发还是串行 dqai是怎么来的呢
再往上看：
这里创建了dqai
查看_dispatch_queue_attr_to_info的源码
该函数是对dqai的一些赋值，不需要真正的理解。
查看queue的名称
可以看到串行队列的名字为OS_dispatch_queue_serial，并发队列的名字为OS_dispatch_queue_concurrent.
全局搜索这两个名字发现都是名字定义，并没有isa的指向代码。
因此查看DISPATCH_VTABLE()方法。
查看DISPATCH_OBJC_CLASS函数源码如下
查看DISPATCH_CLASS_SYMBOL的内容
查看DISPATCH_CLASS的内容
从此处源码可以知道，queue的名字是使用OS_dispatch_...拼接的名字。
因此在创建时，并发队列使用的是queue_concurrent，串行队列使用的是queue_serial字符串。
拼接之后的名称与打印的名称一致。
queue的isa的创建
_dispatch_object_alloc源码查看
我们需要查看OS_OBJECT_HAVE_OBJC2的内容，即else中_os_object_alloc_realized的内容。
从上方源码可知isa的创建。
总结
queue是一个对象。
queue创建流程： dispatch_queue_create => _dispatch_object_alloc => _os_object_alloc_realized
DISPATCH_QUEUE_WIDTH_POOL 是并发队列的最大容积 – 4095
DISPATCH_QUEUE_WIDTH_MAX是普通队列的最大容积 – 4094
异步函数 dispatch_async
查看_dispatch_continuation_init函数。源码如下：
查看堆栈
查看_dispatch_worker_thread2函数。源码如下：
查看_dispatch_root_queue_drain
查看_dispatch_continuation_pop_inline函数，源码如下
查看_dispatch_continuation_invoke_inline源码。
查看_dispatch_client_callout函数源码，如下：
最后再进行_dispatch_call_block_and_release处理
流程完毕~~
下篇继续dispatch_async讲解调用流程