《Objective-C高级编程 iOS与OS X多线程与内存管理》17

GCD篇：1.GCD的使用要点

1.多线程

一个CPU执行的CPU命令列为一条无分叉路径，即为线程。而这种无分叉路径存在多条，即为多线程。

• 在多线程中，一个CPU核执行多条不同路径上的不同命令。
• 在CPU中，使用寄存器将执行“路径”的状态保存到各自的专用的内存块中。在切换不同目标路径时，从对应的内存块中读取并在CPU中将执行信息复原，继续执行目标路径的命令列。这个过程称为“上下文切换”。
• 多线程中需要注意的主要问题：
  • 数据竞争：多个线程同时更新相同资源；
  • 死锁：执行等待事件的多个线程互相持续等待；
  • 线程过多导致内存占用过大

2.GCD的API要点

2.1 串行和并发队列的使用建议

• 多个线程同时更新相同资源时，避免产生数据竞争，可以使用Serial Dispatch Queue；
• 并行处理无数据竞争的问题时，使用Concurrent Dispatch Queue

2.2 GCD的内存管理

• GCD使用引用计数的内存管理方式；
• dispatch_queue_t对象可以保证在内部派发的block执行期间不被释放的原因：block对象通过dispatch_retain的方式保留队列，block对象执行完成后再释放引用；
• iOS6之后，ARC可以完全胜任GCD的内存管理，不可再调用dispatch_release等相关API；

2.3 队列的优先级

• 对Global Dispatch Queue设置优先级，CGD会将各自使用该队列的线程设置为对应的优先级
• 手动创建的队列，其优先级均为DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT
• 通过dispatch_set_target_queue(targetQueue, originQueue)修改队列的优先级：
  • targetQueue为待修改优先级的队列，originQueue为参照优先级的队列
  • 此API可以设置队列的执行阶层：如多个串行队列同时修改相同资源时，将所有队列的优先级设置为同一个串行队列，可以防止并发处理，避免数据竞争的情况发生。
• 通过XNU管理，在GCD中使用的线程并不能保证实时性。

2.4 dispatch_after

任务的延迟执行，是指在指定时间后或到达指定时间，将block对象派发到任务队列中。注意是“派发”而不是“执行”，故可能存在一定时间延迟，且根据执行线程的任务拥挤程度，执行时间也不确定（派发的任务是由NSRunLoop对象在一次运行循环中取出并执行）。

2.5 提高数据库或文件的读写效率

通过COncurrent Dispatch Queue和dispatch_barrier_async函数组合使用，异步读取，栅栏操作写入，既可以保证读取的高效，还能保证写入的有效性和安全性。

2.6 确保安全地使用dispatch_sync

对于个人目前的认知来说，只有在保证真正实现“原子性”的property时，才有可能会使用这个东西。

2.7 Dispatch Semaphore可以保证更细颗粒度的排他操作

• Dispatch Semaphore根据初始化传入的计数值来保证同时执行任务的最大数量
• 每次dispatch_semaphore_wait时，会从可用任务数中试图减1：
  • 本身是0，则没有可用执行空间，等待
  • 可用执行空间大于0，则减去1，并执行下面的任务
• dispatch_semaphore_signal会对任务计数加1，释放占用的任务空间。

2.8 dispatch_once

• dispatch_once可以保证真正的多线程访问安全
• 一般用于单例对象的创建