iOS開發多線程篇—GCD介紹?

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一、簡單介紹

1.什么是GCD?

全稱是Grand Central Dispatch,可譯為“牛逼的中樞調度器”

純C語言,提供了非常多強大的函數

2.GCD的優勢

GCD是蘋果公司為多核的并行運算提出的解決方案

GCD會自動利用更多的CPU內核(比如雙核、四核)

GCD會自動管理線程的生命周期(創建線程、調度任務、銷毀線程)

程序員只需要告訴GCD想要執行什么任務,不需要編寫任何線程管理代碼

3.提示

  • (1)GCD存在于libdispatch.dylib這個庫中,這個調度庫包含了GCD的所有的東西,但任何IOS程序,默認就加載了這個庫,在程序運行的過程中會動態的加載這個庫,不需要我們手動導入。

點擊+a按鈕,可以導入框架。


  • (2)GCD是純C語言的,因此我們在編寫GCD相關代碼的時候,面對的函數,而不是方法。

  • (3)GCD中的函數大多數都以dispatch開頭。

二、任務和隊列

  • GCD中有2個核心概念:

(1)任務:執行什么操作

(2)隊列:用來存放任務

  • GCD的使用就2個步驟

(1)定制任務

(2)確定想做的事情

將任務添加到隊列中,GCD會自動將隊列中的任務取出,放到對應的線程中執行

提示:任務的取出遵循隊列的FIFO原則:先進先出,后進后出

三、執行任務

1.GCD中有2個用來執行任務的函數

說明:把右邊的參數(任務)提交給左邊的參數(隊列)進行執行。

  • (1)用同步的方式執行任務 dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

參數說明:

queue:隊列

block:任務

  • (2)用異步的方式執行任務 dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
2.同步和異步的區別

同步:在當前線程中執行

異步:在另一條線程中執行

四、隊列

  • 1.隊列的類型
    GCD的隊列可以分為2大類型:
(1)并發隊列(Concurrent Dispatch Queue)

可以讓多個任務并發(同時)執行(自動開啟多個線程同時執行任務)并發功能只有在異步(dispatch_async)函數下才有效

(2)串行隊列(Serial Dispatch Queue)

讓任務一個接著一個地執行(一個任務執行完畢后,再執行下一個任務)

  • 2.補充說明
有4個術語比較容易混淆:同步、異步、并發、串行
同步和異步決定了要不要開啟新的線程

同步:在當前線程中執行任務,不具備開啟新線程的能力

異步:在新的線程中執行任務,具備開啟新線程的能力

*******************************************************

并發和串行決定了任務的執行方式

并發:多個任務并發(同時)執行

串行:一個任務執行完畢后,再執行下一個任務

  • 3.串行隊列
GCD中獲得串行有2種途徑:

(1)使用dispatch_queue_create函數創建串行隊列

dispatch_queue_t  dispatch_queue_create(const char *label,  dispatch_queue_attr_t attr); 
// 隊列名稱, 隊列屬性,一般用NULL即可```

示例:

```objc
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", NULL); // 創建

dispatch_release(queue); // 非ARC需要釋放手動創建的隊列```

 

(2)使用主隊列(跟主線程相關聯的隊列)

>主隊列是GCD自帶的一種特殊的串行隊列,放在主隊列中的任務,都會放到主線程中執行

>使用`dispatch_get_main_queue()`獲得主隊列

示例:
```objc
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
  • 4.并發隊列

GCD默認已經提供了全局的并發隊列,供整個應用使用,不需要手動創建

使用dispatch_get_global_queue函數獲得全局的并發隊列

dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority,unsigned long flags); 
// 此參數暫時無用,用0即可```

示例:

這個參數是留給以后用的,暫時用不上,傳個0。
第一個參數為優先級,這里選擇默認的。獲取一個全局的默認優先級的并發隊列。

```objc
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); 
// 獲得全局并發隊列```

![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-0460fe057e6db829.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)


```objc
//說明:全局并發隊列的優先級

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默認(中)

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后臺```


- 5.各種隊列的執行效果

![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-6eb851f19d7f67e1.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)


###五、代碼示例

- (1)用異步函數往并發隊列中添加任務


```objc
//
//  BBViewController.m
//  GCD的使用
//
//  Created by Biao on 16/6/12.
//  Copyright ? 2016年 Biao. All rights reserved.
//


#import "BBViewController.h"

@interface BBViewController ()

@end

@implementation BBViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //1.獲得全局的并發隊列
   dispatch_queue_t queue =  dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //2.添加任務到隊列中,就可以執行任務
    //異步函數:具備開啟新線程的能力
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
//打印主線程
    NSLog(@"主線程----%@",[NSThread mainThread]);
    
}

@end```



![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-07c0caca613ccd19.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

######總結:同時開啟三個子線程

- (2)用異步函數往串行隊列中添加任務

```objc
//
//  BBViewController.m
//  GCD的使用
//
//  Created by Biao on 16/6/12.
//  Copyright ? 2016年 Biao. All rights reserved.
//

#import "BBViewController.h"

@interface BBViewController ()

@end

@implementation BBViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
    //打印主線程
    NSLog(@"主線程----%@",[NSThread mainThread]);
    
    //創建串行隊列
    dispatch_queue_t  queue= dispatch_queue_create("wendingding", NULL);
    //第一個參數為串行隊列的名稱,是c語言的字符串
    //第二個參數為隊列的屬性,一般來說串行隊列不需要賦值任何屬性,所以通常傳空值(NULL)
    
    //2.添加任務到隊列中執行
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    //3.釋放資源
//    dispatch_release(queue);
}

@end```

![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-5bb5383dd2e04d43.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

######總結:會開啟線程,但是只開啟一個線程

- (3)用同步函數往并發隊列中添加任務

```objc
//
//  BBViewController.m
//  GCD的使用
//
//  Created by Biao on 16/6/12.
//  Copyright ? 2016年 Biao. All rights reserved.
//

#import "BBViewController.h"

@interface BBViewController ()

@end

@implementation BBViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    /**
     *  用同步函數往并發隊列中添加任務
     */
        
        //打印主線程
        NSLog(@"主線程----%@",[NSThread mainThread]);
        
        //創建串行隊列
        dispatch_queue_t  queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        
        
        //2.添加任務到隊列中執行
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"下載圖片1----%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
        });
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"下載圖片3----%@",[NSThread currentThread]);
        });
    
}

@end```

![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-2e2123a9fa341238.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)


######總結:不會開啟新的線程,并發隊列失去了并發的功能

- (4)用同步函數往串行隊列中添加任務

```objc
//
//  BBViewController.m
//  GCD的使用
//
//  Created by Biao on 16/6/12.
//  Copyright ? 2016年 Biao. All rights reserved.
//

#import "BBViewController.h"

@interface BBViewController ()

@end

@implementation BBViewController

/**
 *用同步函數往串行隊列中添加任務
 */
- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    NSLog(@"用同步函數往串行隊列中添加任務");
    //打印主線程
    NSLog(@"主線程----%@",[NSThread mainThread]);
    
    //創建串行隊列
    dispatch_queue_t  queue= dispatch_queue_create("wendingding", NULL);
    
    //2.添加任務到隊列中執行
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片3----%@",[NSThread currentThread]);
    });
}


@end```



![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-9b6bdbe0fbc56294.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

######總結:不會開啟新的線程

- (5)補充

>補充:隊列名稱的作用:

將來調試的時候,可以看得出任務是在哪個隊列中執行的。

![](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/838345-3410823bf26164dc.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)



- (6)小結

>說明:同步函數不具備開啟線程的能力,無論是什么隊列都不會開啟線程;異步函數具備開啟線程的能力,開啟幾條線程由隊列決定(串行隊列只會開啟一條新的線程,并發隊列會開啟多條線程)。

######同步函數:

>(1)并發隊列:不會開線程

>(2)串行隊列:不會開線程

######異步函數:

>(1)并發隊列:能開啟N條線程

>(2)串行隊列:開啟1條線程

######補充:


>凡是函數中,各種函數名中帶有`create\copy\new\retain`等字眼,都需要在不需要使用這個數據的時候進行`release`。
`GCD`的數據類型在`ARC`的環境下不需要再做`release`。
`CF(core Foundation)`的數據類型在`ARC`環境下還是需要做`release`。 
異步函數具備開線程的能力,但不一定會開線程。
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