3.2.1 Dispatch Queue

開發者要做的只是定義想執行的任務并追加到適當的 Dispatch Queue 中。
Dispatch Queue 按照追加的順序（先進先出 FIFO，First-In-First-Out）執行處理。

Dispatch Queue 可分為以下2種:

Serial Dispatch Queue （等待現在執行中處理結束）
Concurrent Dispatch Queue （不等待現在執行中處理結束）

Concurrent Dispatch Queue 并行執行的處理數受以下因素影響:

Dispatch Queue 中的處理數
CPU內核數
CPU負荷

并行執行，就是使用多個線程同時執行多個處理。如下圖。

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如何才都能得到以上提到的兩種 Dispatch Queue，有兩種方法。（往下看）

3.2.2 dispatch_queue_create (方法1)

// 生成 Serial Dispatch Queue
dispatch_queue_t mySerialDispatchQueue = dispatch_queue_create("這個字符串用來標記這個線程，根據開發需要命名", NULL);
// 生成 Concurrent Dispatch Queue
dispatch_queue_t myConcurrentDispatchQueue = dispatch_queue_create("這個字符串用來標記這個線程，根據開發需要命名", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

多個 Serial Dispatch Queue 可并發執行。
系統對于一個 Serial Dispatch Queue 就只能生成并使用一個線程，如果生成2000個 Serial Dispatch Queue，那么就是生成2000個線程。
如果過多使用多線程，就會消耗大量內存，引起大量的上下文切換，大幅度降低系統的響應性能。
（todo: 寫一下關于上下文切換的帖子）

生成的 Dispatch Queue 需要程序員負責釋放。
通過 dispatch_queue_create 生成的 Dispatch Queue 由 dispatch_release 函數釋放。

dispatch_release(myConcurrentDispatchQueue); // 非arc的環境下

3.2.3 Main Dispatch Queue / Global Dispatch Queue （方法2）

獲取系統標準提供的 Dispatch Queue。
比方法1更為方便快捷

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        // 可并行執行的處理
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            // 只能在主線程中執行的處理
        });
    });

這里的 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 宏定義如下，第一個參數通常直接填 0。

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2)
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN

3.2.4 dispatch_set_target_queue

用來變更Dipatch Queue的優先級。

    dispatch_queue_t mySerialDispatchQueue = dispatch_queue_create("這個字符串用來標記這個線程，根據開發需要命名", NULL);
    dispatch_queue_t globalDispatchQueueBackground = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);
    // mySerialDispatchQueue 的優先級變為 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND
    dispatch_set_target_queue(mySerialDispatchQueue, globalDispatchQueueBackground);

3.2.5 dispatch_after

跟定時器差不多，不準確，有可能等待時間大于3秒，這是受當前 Main Dispatch Queue 是否繁忙影響。

    dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 3ull * NSEC_PER_SEC);
    dispatch_after(time, dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"waited at last three seconds");
    });

第二個參數指定要追加處理的 Dispatch Queue。
第一個參數是 dispatch_time_t 類型。

/* dispatch_time 生成 dispatch_time_t 所需的第一個參數 */
#define DISPATCH_TIME_NOW (0ull)
#define DISPATCH_TIME_FOREVER (~0ull)

3.2.6 Dispatch Group

dispatch_group_notify

在所有追加進去的處理都結束了之后，在主線程執行處理。

    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(@"blk0");});
    dispatch_group_async(group, queue, ^{NSLog(@"blk1");});
    dispatch_group_async(group, queue, ^{NSLog(@"blk2");});

    // dispatch_group_notify 第一個參數為要監視的 Dispatch Group，
    // 將第三個參數的 Block 追加到 第二個參數的 Dispatch Queue 中。
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"done");
    });
    dispatch_release(group);

輸出結果：

blk1
blk2
blk0
done

dispatch_group_wait

    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(@"blk0");});
    dispatch_group_async(group, queue, ^{NSLog(@"blk1");});
    dispatch_group_async(group, queue, ^{NSLog(@"blk2");});

    dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    dispatch_release(group);

從字面上就能理解，dispatch_group_wait 的第二個參數表示等待的時間，DISPATCH_TIME_FOREVER 意味著永久等待。

    dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1ull * NSEC_PER_SEC);
    long result = dispatch_group_wait(group, time);
    if (result == 0) {
        // 屬于 Dispatch Group 的全部處理執行結束
    } else {
        // 還在執行
    }

dispatch_group_wait 的第二個參數為等待的時間（超時時間）。
如果在這個時間之后，result == 0，說明追加進去的處理都執行結束了。
如果 dispatch_group_wait 第二個參數的time為 DISPATCH_TIME_NOW，就不用任何等待就可以判定屬于 Dipatch Group 的處理是否執行結束。

3.2.7 dispatch_barrier_async

書本在這一小節里提及最多的就是數據的讀寫，數據競爭等問題。

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.example.gcd.ForBarrier", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_async(queue, blk0_for_reading);
    dispatch_async(queue, blk1_for_reading);
    dispatch_async(queue, blk2_for_reading);
    dispatch_async(queue, blk3_for_reading);
    dispatch_barrier_async(queue, blk_for_writing);
    dispatch_async(queue, blk4_for_reading);
    dispatch_async(queue, blk5_for_reading);
    dispatch_async(queue, blk6_for_reading);
    dispatch_async(queue, blk7_for_reading);

A6006FEF-E926-4EDD-8FE1-22BA7E44E992.png

3.2.8 dispatch_sync

dispatch_sync 是簡易版的 dispatch_group_wait 函數。
容易因此死鎖，盡量避免使用吧。

3.2.9 dispatch_apply

該函數按指定的次數將指定的 Block 追加到指定的 Dispatch Queue 中，并等待全部處理執行結束。

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_apply(10, queue, ^(size_t index) {
        NSLog(@"%zu", index);
    });
    NSLog(@"done");

執行結果

4
1
0
3
5
2
6
8
9
7
done

dispatch_apply 會等待全部處理執行結束。
第一個參數為重復次數，第二個參數為追加對象的 Dispatch Queue，第三個參數為追加的處理。

因為 dispath_apply 與 dispatch_sync 相同，會等待處理執行結束，因此推薦在 dispatch_async 函數中非同步地執行 dispatch_apply 函數。

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        
        dispatch_apply([array count], queue, ^(size_t index) {
            
            // 在這里處理數組里邊的元素
        });
        
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            
            NSLog(@"done");
        });
    });

3.2.10 dispatch_suspend / dispatch_resume

dispatch_suspend 函數掛起指定的 Dispatch Queue。
dispatch_resume 函數恢復指定的 Dispatch Queue。

這些函數對已經執行的處理沒有影響。

3.2.11 Dispatch Semaphore

這么理解，通過 dispatch_semaphore_create 創建的 semaphore 有一個計數器（第一個參數），而 dispatch_semaphore_wait 函數在遇到 semphore(第一個參數) 大于等于1的情況下才能繼續往下執行，dispatch_semaphore_signal 函數可以給 semphore 的計數器加1。
通過以上方式可以進行排異處理，仔細體會以下代碼。

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
    NSMutableArray *array = [NSMutableArray array];
    for (int i = 0; i < 1000; ++i) {
        dispatch_async(queue, ^{
            dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
            [array addObject:[NSNumber numberWithInt:i]];
            dispatch_semaphore_signal(semaphore);
        });
    }

3.2.12 dispatch_once

用來創建單例。

    static dispatch_once_t pred;
    dispatch_once(&pred, ^{
        // 初始化
    });

3.2.13 Dispatch I/O
同多 Dispatch I/O 讀寫文件時，使用 Global Dispatch Queue 將1個文件按某個大小 read/write。

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3.2 GCD 的 API

3.2 GCD 的 API

3.2.1 Dispatch Queue

3.2.2 dispatch_queue_create (方法1)

3.2.3 Main Dispatch Queue / Global Dispatch Queue （方法2）

3.2.4 dispatch_set_target_queue

3.2.5 dispatch_after

3.2.6 Dispatch Group

dispatch_group_notify

dispatch_group_wait

3.2.7 dispatch_barrier_async

3.2.8 dispatch_sync

3.2.9 dispatch_apply

3.2.10 dispatch_suspend / dispatch_resume

3.2.11 Dispatch Semaphore

3.2.12 dispatch_once

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3.2 GCD 的 API

3.2.1 Dispatch Queue

3.2.2 dispatch_queue_create (方法1)

3.2.3 Main Dispatch Queue / Global Dispatch Queue （方法2）

3.2.4 dispatch_set_target_queue

3.2.5 dispatch_after

3.2.6 Dispatch Group

dispatch_group_notify

dispatch_group_wait

3.2.7 dispatch_barrier_async

3.2.8 dispatch_sync

3.2.9 dispatch_apply

3.2.10 dispatch_suspend / dispatch_resume

3.2.11 Dispatch Semaphore

3.2.12 dispatch_once

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