iOS开发系列-多线程之GCD扫盲篇

1.概念相关

• 1.1 GCD（Grand Central Dispatch）是基于C语言开发的多线程开发技术（其它多线程技术后面再续），完全面向过程，使用起来也是最简单的，主要是适应当今多核并行运算需求下提出的一套解决方案。比如说在智能手机刚问世的那个年代，打开手机QQ，当此时有了其它应用需要被启动的时候，此时必须把QQ关掉才能打开你想要启动的应用。所以在这种需求背景下，伟大的GCD技术应运而生；

• 1.2 队列，遵循先进先出原则（FIFO），GCD提供的队列有：串行队列、并行队列、主队列、全局队列；

• 1.3 队列特点：

  • 串行队列SerialQueue：只有一个线程，按加入队列先后顺序执行；
  • 并行队列ConcurrentQueue：有多个线程，同时执行，不等待；
  • 主队列MainQueue： 一定在线程中执行，
  • 全局队列GlobalQueue：有多个线程，同时执行，不等待；

• 1.4 任务执行方式与特征：

  • 同步执行Sync：当前线程+等待上一个任务完成再执行当前任务。
  • 异步执行Async：子线程+同时执行每一个子线程的任务。

2.队列任务组合方式

• 2.1 组合方式：

  • 并行队列 + 异步执行 = 多个任务同时执行 + 子线程执行；
  • 串行队列 + 异步执行 = 多个任务顺序执行 + 子线程执行；
  • 全局队列 + 异步执行 -> 子线程执行+同时执行
  • 主队列 + 异步执行 -> 回到主线程方式二
  • 串行队列 + 同步执行(很少使用) = 任务顺序执行 + 主线程执行
  • 并行队列 + 同步执行(不用该组合) = 任务顺序执行 + 主线程执行
  • 主队列 + 同步执行 -> 死锁(两个任务处于相互等待)

• 2.2 demo演示：

  • 并行队列 + 异步执行：

    
    
    并行队列 + 异步执行.png
    
    
    并行队列 + 异步执行log.png

  • 串行队列 + 异步执行：

    
    
    串行队列 + 异步执行.png

串行队列 + 异步执行log.png

• 全局队列 + 异步执行：

  
  
  全局队列 + 异步执行.png

全局队列 + 异步执行log.png

• 主队列 + 异步执行：

  
  
  主队列 + 异步执行.png

主队列 + 异步执行log.png

• 串行队列 + 同步执行：

  
  
  串行队列 + 同步执行.png

串行队列 + 同步执行log.png

• 并行队列 + 同步执行：

  
  
  并行队列 + 同步执行.png

并行队列 + 同步执行log.png

• 主队列 + 同步执行：

  
  
  主队列 + 同步执行.png

主队列 + 同步执行log（死锁）.png

3.其它API

• 3.1 dispatch_set_target_queue: 我们都知道队列都是有优先级的，当不设置优先级的时候，系统都采用了默认优先级的线程，当如果在某处想修改优先级的话就需要用到 dispatch_set_target_queue,使用方法如下：

dispatch_queue_t mySerialQueue = dispatch_queue_create("com.helloWorld", NULL);
dispatch_queue_t myGlobalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);
dispatch_set_target_queue(mySerialQueue, myGlobalQueue);// 第一个参数为需要修改优先级的队列，第二个为需要修改成什么样的队列
// 注意：第一个参数不可使用全局队列与主队列

• 3.2 dispatch_after : 顾名思义就是指定时间后执行某个任务，说白了就是睡一段时间，使用方法如下：

dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 3ull * NSEC_PER_SEC);
dispatch_after(time, dispatch_get_main_queue(), ^{
       
        NSLog(@"hello world");
    });

• 3.3 dispatch_group ：在该队列中多个任务完成后需要执行某个任务时，可以用group

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"0");
    });
dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"1");
    });
dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"2");
    });
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"game over");
    });
执行结果如下：
0
1
2
game over

• 3.4 dispatch_barrier ： 主要用来处理“数据竞争”问题，当有多个线程同时需要读写某个数据的时候，为了防止获取到的数据是一个旧数据，可用此解决。如果在下面代码，当想在reading2后修改某个数据，此时正确姿势应该使用dispatch_barrier来保证
  reading2后面读取到的是最新数据：

dispatch_queue_t myConcurrentQueue = dispatch_queue_create("com.barrier", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(myConcurrentQueue, ^{
    NSLog(@"reading0");
});
dispatch_async(myConcurrentQueue, ^{
    NSLog(@"reading1");
});
dispatch_async(myConcurrentQueue, ^{
    NSLog(@"reading2");
});
dispatch_async(myConcurrentQueue, ^{
    NSLog(@"reading3");
});

// 为保证读写的正确性，应在需要修改的代码插入dispatch_barrier，如下：
dispatch_queue_t myConcurrentQueue = dispatch_queue_create("com.barrier", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(myConcurrentQueue, ^{
    NSLog(@"reading0");
});
dispatch_async(myConcurrentQueue, ^{
    NSLog(@"reading1");
});
dispatch_async(myConcurrentQueue, ^{
    NSLog(@"reading2");
});
dispatch_barrier_async(myConcurrentQueue, ^{
        NSLog(@"writing");
    });
dispatch_async(myConcurrentQueue, ^{
    NSLog(@"reading3");
});