GCD(Grand Central Dispatch),是 Apple 开发的一个多核编程的解决方法。该方法在 Mac OS X 10.6 雪豹中首次推出,并随后被引入到了 iOS4.0 中。GCD 是一个替代诸如NSThread,NSOperationQueue, NSInvocationOperation 等技术的很高效和强大的技术。
GCD 和 block 的配合使用,可以方便地进行多线程编程。
1.优势:
1) 苹果官方为多核的并行运算提出的解决方案。
2) 会自动利用更多的CPU内核。
3) 会自动管理线程的生命周期(创建线程、调度任务、销毁线程)。
2.核心概念
1) 任务:执行什么操作。block
2) 队列:用来存放任务。
串行队列:顺序,一个一个执行。一个任务执行完毕后才执行下一个任务。
并发队列:同时,同时执行很多个任务。自动开启多个线程同时执行任务。并发功能只有在异步函数下才生效。
3.使用步骤:
1) 定制任务
确定想要做的事情。
2) 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。
任务的取出原则遵循队列的原则:先进先出,后进后出。
4.执行任务的函数
1)同步方式
dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); queue:队列 block:任务
2)异步方式
dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); queue:队列 block:任务
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。
同步任务的作用:
1) 用户登录
2) 下载任务1
3) 下载任务2
5.术语
1) 同步和异步决定了是否要开辟新线程。
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。
2) 并发和串行决定了任务执行的方式。
并发:多个任务同时执行。
串行:一个任务执行完毕后,再执行下一个任务。
6.代码使用
/*串行队列*/ /*创建队列 参数:1.队列标签。 2.队列属性。 */ dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(”dengw”,DISPATCH_QUEUE_SERIAL); /*同步执行任务,不会开辟新线程,在当前线程中顺序执行。 一般只要使用“同步”执行,串行队列对添加的同步任务,立马执行*/ dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]); }); /*异步执行任务,开辟新线程,在新线程中执行。开辟新线程的数量与队列模式有关。串行队列中异步执行只会开启一个新线程。*/ for(int I = 0; I < 10; I++){ dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]); }); }
/*并发队列:需要程序员释放。*/ /*创建队列 参数:1.队列标签。 2.队列属性。 */ dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(”dengw”,DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); /*异步执行任务,开辟新线程,在新线程中执行。开辟新线程的数量程序员无法控制。*/ for(int I = 0; I < 10; I++){ dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]); }); } /*同步执行任务,不开辟新线程,顺序执行*/ for(int I = 0; I < 10; I++){ dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]); }); }
/*主队列,专门负责在主线程上调度任务。程序启动以后至少有一个主线程,则会创建主队列。*/ /*主队列不允许开辟新线程。不会在子线程调度任务。*/ /*获得主队列*/ dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); /*异步执行任务,在主队列中,只能顺序执行。*/ for(int I = 0; I < 10; I++){ /*异步:把任务放到主队列中,但不需要马上执行。*/ dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]); }); } /*同步执行任务*/ for(int I = 0; I < 10; I++){ /*同步:把任务放到主队列中,需要马上执行。*/ /*阻塞*/ dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]); }); }
/*全局队列:本质是并发队列。 与并发队列的区别: 1)全局队列没有名字,而并发队列有名字。 2)全局队列,是供所有的应用程序使用。 3)在MRC中,全局队列不需要释放,并发队列需要释放。*/ /*获得全局队列 参数: 参数1 iOS7中 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HEGH 2 高优先级 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 默认优先级 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) 低优先级 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN 后台优先级(最低) iOS8中 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HEGH:QOS_CLASS_USER_INITIATED DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT:QOS_CLASS_USER_DEFAULT DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW:QOS_CLASS_USER_UTILITY DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND: QOS_CLASS_USER_BACKGROUND 参数2 保留参数。*/ dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(QOS_CLASS_USER_DEFAULT,0); /*异步执行任务*/ for(int I = 0; I < 10; I++){ dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]); }); }
7.各队列的执行效果:
|
全局并行队列 |
手动创建串行队列 |
主队列 |
同步(sync) |
没有开启新线程。 串行执行任务。 |
没有开启新线程。 串行执行任务。 |
会死锁 |
异步(async) |
有开启新线程。 并行执行任务。 |
有开启新线程。 串行执行任务。 |
没有开启新线程。 串行执行任务。 |
8.队列的选择
1)串行队列异步执行
开一条线程,顺序执行。
效率不高,执行比较慢,资源占用小,省电。
应用场景:一般3G网络,对性能要求不高。
2)并发队列异步执行
开启多条线程,并发执行。
效率高,执行快,资源消耗大,费电。
应用场景:WIFI网络,或需要快速响应,用户体验要求高,对任务执行顺序没有要求。
3) 同步任务
一般只会在并发队列,需要阻塞后续任务,必须等待同步任务执行完毕,再去执行其他任务。“依赖关系”
9.线程间通信
/*从子线程回到主线程*/ dispatch_async( dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ //执行耗时的异步操作… dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ //回到主线程,执行UI刷新操作 }); });
10.延时操作
1)方式一,调用NSObject的方法
//2秒后再调用run方法 [self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];
2)方式二,使用GCD函数
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{ //2秒后再异步执行这里的代码 });
11.调度组(分组)
应用场景:开发的时候,有的时候出现多个网络请求(每一个网络请求时间长短不一),都完成以后统一更新UI或通知用户。
/*实例化一个调度组*/ dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); //队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); //将任务添加到队列 dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSLog(@”A %@”, [NSThread currentThread]); }); dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSLog(@”B %@”, [NSThread currentThread]); }); //获得所有调度组里面的异步任务完成的通知 /*在调度组完成通知里,可以跨队列通信*/ dispatch_group_notifity(group, queue, ^{ //异步的 NSLog(@”finished”); });
12.一次性执行,常见于单例模型中代码使用。
static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ //只执行一次 NSLog(@”hi”); });