GCD介绍与总结
一、简单介绍
1.什么是GCD？
全称是Grand Central Dispatch，可译为“大中心调度”
纯C语言，提供了非常多强大的函数
2.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
3.提示
二、任务和队列
GCD中有2个核心概念
（1）任务：执行什么操作
（2）队列：用来存放任务
GCD的使用就2个步骤
（1）确定或创建队列
（2）创建和添加任务
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
三、执行任务
1.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。
（1）用同步的方式执行任务 dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
参数说明：
queue：队列
block：任务
（2）用异步的方式执行任务 dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
2.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
四、队列
1.队列的类型
GCD的队列可以分为2大类型
（1）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
（2）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）
2.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（若queue为主队列，则不会开启新线程），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。很多时候，我们下一个动作的操作必须需要用到前面一个操作的数据时，这就是同步编程，需要任务串行执行
异步和并发关系：异步只是提供了一种多线程处理的概念，并发是更像是异步的一种大规模实现。因此说，异步解决了线程堵塞，而并发则是在异步的基础上，提高了符合特性事件的处理时间效率。这和下面的相吻合，dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{});放进后台执行，主要是解决阻塞，效率不一定提高，而通过分派组（dispatch group）则是可以让任务并发从而提高效率。
// 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 });
3.串行队列
GCD中获得串行有2种途径
（1）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
dispatch_release(queue); // 非ARC需要释放手动创建的队列
（2）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
示例：
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
4.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
示例：
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 获得全局并发队列
说明：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
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台
5.各种队列的执行效果
五、代码示例
（1）用异步函数往并发队列中添加任务
1 // 2 // YYViewController.m 3 // 08-GCD基本使用 4 // 5 // Created by apple on 14-6-24. 6 // Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "YYViewController.h" 10 11 @interface YYViewController () 12 13 @end 14 15 @implementation YYViewController 16 17 - (void)viewDidLoad 18 { 19 [super viewDidLoad]; 20 //1.获得全局的并发队列 21 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); 22 //2.添加任务到队列中，就可以执行任务 23 //异步函数：具备开启新线程的能力 24 dispatch_async(queue, ^{ 25 NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]); 26 }); 27 dispatch_async(queue, ^{ 28 NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]); 29 }); 30 dispatch_async(queue, ^{ 31 NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]); 32 }); 33 //打印主线程 34 NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]); 35 36 } 37 38 @end
总结：同时开启三个子线程
补充：
需要注意的是，整个程序看上去基本就是在Main线程中执行。确实也是这样的一种现象，因为我们基本都是在操作控件的布局，对控件数据添加，对于UI对象的更新都是在主线程的进行。由于UIKit的线程安全性，从后台线程向任何GUI对象发送消息都是不可能的，还是需要调用分派函数，将工作传回主线程！即便我们开启了一个新的子线程用来获取处理数据，最后还是需要通过通知UI主线程来刷新。
- dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
- // 处理耗时操作的代码块...
- //通知主线程刷新
- dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
- //回调或者说是通知主线程刷新，
- });
- });
总结：在我们向全局队列添加完任务，仍需要返回主线程才能对ui进行操作。
将耗时操作放进后台执行，我们的UI主线程是可以操作的，比如界面上有个按钮，在耗时操作执行过程中，按钮还是可以按的
而不是如同步，在耗时操作期间，只能干等着，什么都做不了。
异步的核心概念就是一个新线程，一个消息回调通知。
（2）用异步函数往串行队列中添加任务
1 // 2 // YYViewController.m 3 // 09—GCD基本使用2 4 // 5 // Created by apple on 14-6-24. 6 // Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "YYViewController.h" 10 11 @interface YYViewController () 12 13 @end 14 15 @implementation YYViewController 16 17 - (void)viewDidLoad 18 { 19 [super viewDidLoad]; 20 21 //打印主线程 22 NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]); 23 24 //创建串行队列 25 dispatch_queue_t queue= dispatch_queue_create("wendingding", NULL); 26 //第一个参数为串行队列的名称，是c语言的字符串 27 //第二个参数为队列的属性，一般来说串行队列不需要赋值任何属性，所以通常传空值（NULL） 28 29 //2.添加任务到队列中执行 30 dispatch_async(queue, ^{ 31 NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]); 32 }); 33 dispatch_async(queue, ^{ 34 NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]); 35 }); 36 dispatch_async(queue, ^{ 37 NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]); 38 }); 39 40 //3.释放资源 41 // dispatch_release(queue); 42 } 43 44 @end
总结：会开启线程，但是只开启一个线程
（3）用异步函数向主队列中添加任务
- (void)viewDidLoad {
[super viewDidLoad];
// Do any additional setup after loading the view.
NSLog(@"this is viewdidload");
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
NSLog(@"this is main queue"); <span style="background-color: rgb(51, 204, 0);"> //1</span>
NSLog(@"thread name %@",[NSThread currentThread]);});
NSLog(@"main thread name %@",[NSThread currentThread]);<span style="background-color: rgb(51, 204, 0);">//2</span>
}
2015-10-28 10:13:54.340 Thermostat[10286:4175994] this is viewdidload
2015-10-28 10:13:54.342 Thermostat[10286:4175994] main thread name <NSThread: 0x14590b60>{number = 1, name = main}
2015-10-28 10:13:54.434 Thermostat[10286:4175994] this is main queue
2015-10-28 10:13:54.435 Thermostat[10286:4175994] thread name <NSThread: 0x14590b60>{number = 1, name = main}
总结：可以看出，尽管使用了异步函数，但由于主程序就是运行在主线程（运行主队列中的任务）上，同时主队列又是串行队列，所以并没有开启新线程，仍旧是在主线程（即主程序运行的线程）中运行。异步函数只是把任务放进主队列并立即返回，由于主队列是串行队列，所以先执行了语句2，然后才执行语句1
（4）用同步函数往并发队列中添加任务
1 // 2 // YYViewController.m 3 // 10-CGD基本使用3 4 // 5 // Created by apple on 14-6-24. 6 // Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "YYViewController.h" 10 11 @interface YYViewController () 12 13 @end 14 15 @implementation YYViewController 16 /** 17 * 用同步函数往并发队列中添加任务 18 */ 19 - (void)viewDidLoad 20 { 21 [super viewDidLoad]; 22 23 //打印主线程 24 NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]); 25 26 //创建串行队列 27 dispatch_queue_t queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); 28 29 30 //2.添加任务到队列中执行 31 dispatch_sync(queue, ^{ 32 NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]); 33 }); 34 dispatch_sync(queue, ^{ 35 NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]); 36 }); 37 dispatch_sync(queue, ^{ 38 NSLog(@"下载图片3----%@",[NSThread currentThread]); 39 }); 40 } 41 42 @end
总结：不会开启新的线程，并发队列失去了并发的功能
（5）用同步函数往串行队列中添加任务
1 // 2 // YYViewController.m 3 // 11—CGD基本使用4 4 // 5 // Created by apple on 14-6-24. 6 // Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved. 7 // 8 9 #import "YYViewController.h" 10 11 @interface YYViewController () 12 13 @end 14 15 @implementation YYViewController 16 17 18 /** 19 *用同步函数往串行队列中添加任务 20 */ 21 - (void)viewDidLoad 22 { 23 [super viewDidLoad]; 24 NSLog(@"用同步函数往串行队列中添加任务"); 25 //打印主线程 26 NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]); 27 28 //创建串行队列 29 dispatch_queue_t queue= dispatch_queue_create("wendingding", NULL); 30 31 //2.添加任务到队列中执行 32 dispatch_sync(queue, ^{ 33 NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]); 34 }); 35 dispatch_sync(queue, ^{ 36 NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]); 37 }); 38 dispatch_sync(queue, ^{ 39 NSLog(@"下载图片3----%@",[NSThread currentThread]); 40 }); 41 } 42 43 @end
总结：不会开启新的线程
（6）补充
补充：队列名称的作用：
将来调试的时候，可以看得出任务是在哪个队列中执行的。
（7）小结
说明：同步函数不具备开启线程的能力，无论是什么队列都不会开启线程；异步函数具备开启线程的能力，开启几条线程由队列决定（串行队列只会开启一条新的线程，并发队列会开启多条线程）。
同步函数
（1）并发队列：不会开线程
（2）串行队列：不会开线程
异步函数
（1）并发队列：能开启N条线程
（2）串行队列：开启1条线程
（3）主队列：主队列也为串行队列，但主线程是和主队列绑定的，一般主程序运行在主线程上，所以不会开启新线程，仍旧在主线程上执行
补充：
将在一个组的上下文中通过dispatch_group_async()函数异步分派的所有程序块设置为松散的，以尽可能快地执行，如果可能，将她们分发给多个线程来同时执行。也可以使用dispatch_group_notify()函数指定一个额外的程序块，让它在组中的所有程序块运行完成后再执行。比如你执行三个下载任务，当三个任务都下载完成后你才通知界面说完成的了。下面是一段例子代码：
- 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, ^{
- [NSThread sleepForTimeInterval:1];
- NSLog(@"group1");
- });
- dispatch_group_async(group, queue, ^{
- [NSThread sleepForTimeInterval:2];
- NSLog(@"group2");
- });
- dispatch_group_async(group, queue, ^{
- [NSThread sleepForTimeInterval:3];
- NSLog(@"group3");
- });
- dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
- NSLog(@"updateUi");
- });
2012-09-25 16:04:16.737 gcdTest[43328:11303] group1
2012-09-25 16:04:17.738 gcdTest[43328:12a1b] group2
2012-09-25 16:04:18.738 gcdTest[43328:13003] group3
2012-09-25 16:04:18.739 gcdTest[43328:f803] updateUi
总结：每个一秒打印一个，当第三个任务执行后，upadteUi被打印。组中所有的任务执行完后才会触发notify中的任务。
读完上面的内容，对于下面GCD的常用用法及注释可以理解了：
GCD的用法：
// 后台执行，但效率不一定高，主要可以解决阻塞问题： dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{ // something }); // 主线程执行，不会创建新的线程： 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 }); // 自定义dispatch_queue_t，串行队列 dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL); dispatch_async(urls_queue, ^{ // your code }); dispatch_release(urls_queue); // 分派组和消息回调通知，可以提高执行效率，让任务并发执行，由GCD自己调度执行 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 });