iOS-多线程-（小码哥底层原理笔记）

iOS中常见的多线程方案

image.png

GCD的常用函数

• 同步方式执行任务

 dispatch_sync(dispatch_queue_t  _Nonnull queue, ^(void)block)

queue - 队列
block - 任务

• 异步执行任务

dispatch_async(dispatch_queue_t  _Nonnull queue,^(void)block)

GCD的队列

• 并发队列
  1.可以让多个任务同时执行（自动开启多个线程同时执行任务）
  2.并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效
• 串行队列
  1.让任务一个接一个执行（一个任务完成后才能执行下个任务）

注意：在ARC环境下，GCD创建的队列不需要手动release，但是使用CF开头的带有create需要手动release。

• （dispatch_sync和dispatch_async）同步函数和异步函数只能决定开启新线程的能力（(dispatch_get_main_queue())主队列的任务一定是在主线程执行的）
• 串行和并发主要影响的是任务串行执行还是并发执行

image.png

总结来说：

• 同步函数（dispatch_sync）和主队列都不会开启新线程，并且任务都是串行执行
• 串行队列（手动创建的串行队列和主队列）都是串行执行任务的
• 只有在异步函数中使用并发队列才会开启新线程同时并发执行任务

产生死锁

1.下面代码会不会产生死锁？

//代码1
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSLog(@"任务1");
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"任务2");
    });
    NSLog(@"任务3");
}

答案：会产生死锁。viewDidLoad在主线程中执行，主队列中有任务viewDidLoad和任务2，根据队列先进先出的特点，任务2 必须要等到viewDidLoad执行完才能执行，同时因为执行任务2是在dispatch_sync中，根据dispatch_sync立马在当前线程执行任务，执行完毕后才能执行后续任务的特点，所以任务3在等任务2执行完，任务2在等viewDidLoad执行完，viewDidLoad要执行完必须是任务1，2，3都执行完。

image.png

• dispatch_sync:立马在当前线程执行任务，执行完毕后才能执行后续任务
• 队列的特点:FIFO（先进先出）

2.以上代码将dispatch_sync改为dispatch_async将不会产生死锁：

//代码2
- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    NSLog(@"任务%@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"任务2%@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"任务3%@",[NSThread currentThread]);
}

打印结果

2020-11-28 13:10:02.165360+0800 多线程[52082:602232] 任务1{number = 1, name = main}
2020-11-28 13:10:02.165654+0800 多线程[52082:602232] 任务3{number = 1, name = main}
2020-11-28 13:10:02.180487+0800 多线程[52082:602232] 任务2{number = 1, name = main}

3.以下代码会不会产生死锁？

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("Queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    NSLog(@"任务1");
    dispatch_async(queue, ^{//block1
        NSLog(@"任务2");
        dispatch_sync(queue, ^{//block2
            NSLog(@"任务3");
        });
        NSLog(@"任务4");
    });
    NSLog(@"任务5");
}

答：会产生死锁。block1，block2都加入到了串行队列中，同时block2使用的是dispatch_sync，所以需要立马执行block2，但是block2必须要等到block1执行完后才能拿出来执行，所以产生了死锁。
4.将以上代码转换为将不会产生死锁

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("Queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create(@"Queue1", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    NSLog(@"任务1");
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"任务2");
        dispatch_sync(queue2, ^{
            NSLog(@"任务3");
        });
        NSLog(@"任务4");
    });
    NSLog(@"任务5");
}

打印结果

2020-11-28 13:23:13.103083+0800 多线程[52260:611080] 任务1
2020-11-28 13:23:13.103243+0800 多线程[52260:611080] 任务5
2020-11-28 13:23:13.103257+0800 多线程[52260:611214] 任务2
2020-11-28 13:23:13.103347+0800 多线程[52260:611214] 任务3
2020-11-28 13:23:13.103415+0800 多线程[52260:611214] 任务4

• 总结：使用dispatch_sync函数往当前串行队列中加入任务会产生死锁

多线程和runloop

5.以下代码打印的结果是什么？

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"任务1");
        [self performSelector:@selector(test) withObject:nil afterDelay:.0];//用到定时器
     
        NSLog(@"任务3");
    });
}
- (void)test {
    NSLog(@"任务2");
}

打印结果：

2020-11-30 12:28:47.436127+0800 多线程[8844:154622] 1
2020-11-30 12:28:47.436291+0800 多线程[8844:154622] 3

答：没有打印任务2的原因是因为[self performSelector:@selector(test) withObject:nil afterDelay:.0]这句代码是往runloop中添加了定时器，同时通过dispatch_async在子线程中执行任务，而子线程中是默认没有开启runloop的，所以不执行任务2。如果像下面的代码一样启动了runloop，则会打印任务2。

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"1");
        //这句代码是往runloop中添加了定时器
        [self performSelector:@selector(test) withObject:nil afterDelay:.0];
        NSLog(@"3");
       // [[NSRunLoop currentRunLoop]addPort:[[NSPort alloc]init] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        [[NSRunLoop currentRunLoop]runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
        //[NSDate distantPast]： 可以表示的最早的时间
        //[NSDate distantFuture]：可以表示的最远的未来时间
    });
}
- (void)test {
    NSLog(@"2");
}

6.以下代码会打印什么？

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithBlock:^{
        NSLog(@"任务1");
    }];
    [thread start];
    [self performSelector:@selector(test) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
    
}
- (void)test {
    NSLog(@"任务2");
}

打印结果

2020-11-30 12:53:10.923568+0800 多线程[9289:175207] 任务1
2020-11-30 12:53:10.957516+0800 多线程[9289:174984] *** Terminating app due to uncaught exception 'NSDestinationInvalidException', reason: '*** -[ViewController performSelector:onThread:withObject:waitUntilDone:modes:]: target thread exited while waiting for the perform'
*** First throw call stack:

答：会打印任务1，然后崩溃。因为没有启动runloop，可改为以下代码：

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    NSThread *thread = [[NSThread alloc]initWithBlock:^{
        NSLog(@"任务1");
//        [[NSRunLoop currentRunLoop]addPort:[[NSPort alloc]init] forMode:NSDefaultRunLoopMode];
        [[NSRunLoop currentRunLoop]runMode:NSDefaultRunLoopMode beforeDate:[NSDate distantFuture]];
    }];
    [thread start];
    [self performSelector:@selector(test) onThread:thread withObject:nil waitUntilDone:YES];
    
}
- (void)test {
    NSLog(@"任务2");
}

队列组的使用

7.如何用gcd实现以下功能
异步并发执行任务1，任务2
等任务1，任务2都执行完毕后，再回到主线程执行任务3

//创建队列组
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    //创建并发队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myqueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    //添加异步任务
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        for (int i = 0 ;i < 5; i++) {
            NSLog(@"任务1-%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        for (int i = 0 ;i < 5; i++) {
            NSLog(@"任务2-%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    //等前面的任务执行完成后，会自动执行这个任务
    // dispatch_group_notify(group, queue, ^{//回到主线程
      //  dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
       //     for (int i = 0 ;i < 5; i++) {
         //       NSLog(@"任务3-%@",[NSThread currentThread]);
           // }
        //});
    //});

    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{//回到主线程
        for (int i = 0 ;i < 5; i++) {
            NSLog(@"任务3-%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });

8.上述代码改为不回主线程，继续异步执行任务：

- (void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
    //创建队列组
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    //创建并发队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myqueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    //添加异步任务
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        for (int i = 0 ;i < 5; i++) {
            NSLog(@"任务1-%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        for (int i = 0 ;i < 5; i++) {
            NSLog(@"任务2-%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    //等前面的任务执行完成后，会自动执行这个任务
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{//回到主线程
        for (int i = 0 ;i < 5; i++) {
            NSLog(@"任务3-%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{//回到主线程
        for (int i = 0 ;i < 5; i++) {
            NSLog(@"任务4-%@",[NSThread currentThread]);
        }
    });
}

等任务1和任务2都执行完毕后，再交替执行任务3和任务4

参考链接：https://ke.qq.com/course/package/11609?quicklink=1