使用GCD

介绍

• 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

• 提示

  GCD存在于libdispatch.dylib这个库中，这个调度库包含了GCD的所有的东西，但任何IOS程序，默认就加载了这个库，在程序运行的过程中会动态的加载这个库，不需要我们手动导入。

  GCD是纯C语言的，因此我们在编写GCD相关代码的时候，面对的函数，而不是方法。

  GCD中的函数大多数都以dispatch开头。

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

提示：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

  说明：把右边的参数（任务）提交给左边的参数（队列）进行执行。

  • 用同步的方式执行任务 dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); queue：队列 block：任务
  • 用异步的方式执行任务 dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

• 同步和异步的区别

  • 同步：在当前线程中执行
  • 异步：在另一条线程中执行

队列

• 队列的类型

  • 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）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）

• 补充说明

有4个术语比较容易混淆：同步、异步、并发、串行

同步和异步决定了要不要开启新的线程

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

并发和串行决定了任务的执行方式

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

• 串行队列 GCD中获得串行有2种途径

  • 使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

    dispatch_queue_t dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr); // 队列名称， 队列属性，一般用NULL即可

    示例：dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", NULL); // 创建

  • 使用主队列（跟主线程相关联的队列）

    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_t queue = dispatch_get_main_queue();

• 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_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority,unsigned long flags); // 此参数暂时无用，用0即可. 第一个参数为优先级，这里选择默认的。获取一个全局的默认优先级的并发队列。

  dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 获得全局并发队列

  全局并发队列的优先级

  #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高

  #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认（中）

  #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低

• 各种队列的执行效果

  
  
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block 的定义

block 的定义有点象函数指针，差别是用 ^ 替代了函数指针的 * 号，如下所示：

• 无参数无返回值

//无参数，无返回值，声明和定义

void(^MyBlockOne)(void) = ^(void){

NSLog(@"无参数，无返回值");  

};  
MyBlockOne();//block的调用;

• 有参数无返回值

//有参数，无返回值，声明和定义

void(^MyblockTwo)(int a) = ^(int a){

NSLog(@"@ = %d我就是block，有参数，无返回值",a);

  };  
MyblockTwo(100);

• 有参数有返回值

//有参数，有返回值

int(^MyBlockThree)(int,int) = ^(int a,int b){    

  NSLog(@"%d我就是block，有参数，有返回值",a + b);returna + b; 

 };  
MyBlockThree(12,56);

• 无参数有返回值(很少用到)

//无参数，有返回值

int(^MyblockFour)(void) = ^{NSLog(@"无参数，有返回值");
        return45;
  };
MyblockFour();

• 实际开发中常用typedef 定义Block

typedef int (^MyBlock)(int , int);

@property (nonatomic,copy) MyBlock myBlockOne;
self.myBlockOne = ^int (int ,int){
    //TODO
}

系统提供的 dispatch 方法

为了方便地使用 GCD，苹果提供了一些方法方便我们将 block 放在主线程 或 后台线程执行，或者延后执行。

//  后台执行：
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
     // something
});

// 主线程执行：
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
     // something
});

// 一次性执行：
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
    // code to be executed once
});

// 延迟 2 秒执行：
double delayInSeconds = 2.0;
dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);
dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
    // code to be executed on the main queue after delay
});

GCD 还有一些高级用法，例如让后台 2 个线程并行执行，然后等 2 个线程都结束后，再汇总执行结果。这个可以用 dispatch_group, dispatch_group_async 和 dispatch_group_notify 来实现. 线程分组

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
     // 并行执行的线程一
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
     // 并行执行的线程二
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
     // 汇总结果
});

后台运行

使用 block 的另一个用处是可以让程序在后台较长久的运行。在以前，当 app 被按 home 键退出后，app 仅有最多 5 秒钟的时候做一些保存或清理资源的工作。但是应用可以调用 UIApplication 的beginBackgroundTaskWithExpirationHandler方法，让 app 最多有 10 分钟的时间在后台长久运行。这个时间可以用来做清理本地缓存，发送统计数据等工作。

让程序在后台长久运行的示例代码如下：

// AppDelegate.h 文件
@property (assign, nonatomic) UIBackgroundTaskIdentifier backgroundUpdateTask;
// AppDelegate.m 文件
- (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application
{
    [self beingBackgroundUpdateTask];
    // 在这里加上你需要长久运行的代码
    [self endBackgroundUpdateTask];
}
- (void)beingBackgroundUpdateTask
{
    self.backgroundUpdateTask = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{
        [self endBackgroundUpdateTask];
    }];
}
- (void)endBackgroundUpdateTask
{
    [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask: self.backgroundUpdateTask];
    self.backgroundUpdateTask = UIBackgroundTaskInvalid;
}