iOS多線程-GCD使用總結(jié)

寫在前面:

GCD，它是基于C語言的API，開發(fā)者只需要將任務放在block內(nèi)，并指定好追加的隊列，就可以完成多線程開發(fā)。屬于系統(tǒng)級的線程管理，在Dispatch queue中執(zhí)行需要執(zhí)行的任務性能非常的高。以下為個人的學習筆記，大神略過！

隊列

隊列：Dispatch Queue是執(zhí)行處理的等待隊列，按照任務（block）追加到隊列里的順序，并遵循FIFO執(zhí)行處理

  • 隊列分為串行隊列和并行隊列。
    • Serial Dispatch Queue：串行隊列，等待當前執(zhí)行任務處理結(jié)束的隊列。
      - (void)gcd_serialQueue
  {
   //第一個函數(shù)為隊列的名稱，
  // 第二個參數(shù)是NULL和DISPATCH_QUEUE_SERIAL時，返回的隊列就是串行隊列。
     dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("serial queue", NULL);
      for (NSInteger i = 0; i < 10; i ++) {
          dispatch_async(queue, ^{
             NSLog(@"serial queue :%ld",i);
         });
     }
 }
    輸出: 
     Study_GCD[46280:2496418] serial queue :0
 Study_GCD[46280:2496418] serial queue :1
 Study_GCD[46280:2496418] serial queue :2
 Study_GCD[46280:2496418] serial queue :3
 Study_GCD[46280:2496418] serial queue :4
 Study_GCD[46280:2496418] serial queue :5
 Study_GCD[46280:2496418] serial queue :6
 Study_GCD[46280:2496418] serial queue :7
 Study_GCD[46280:2496418] serial queue :8
 Study_GCD[46280:2496418] serial queue :9
    • Concurrent Dispatch Queue:并發(fā)隊列，不等待當前執(zhí)行任務處理結(jié)束的隊列。
      - (void)gcd_concurrentQueue
  {
     dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("concurrent queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
      for (NSInteger i = 0; i < 6; i ++) {
        dispatch_async(queue, ^{
         NSLog(@"concurrent queue %ld ",i);
         });
     }
  }

輸出:

     Study_GCD[46343:2501196] concurrent queue 0 
     Study_GCD[46343:2501197] concurrent queue 3 
     Study_GCD[46343:2501215] concurrent queue 2 
     Study_GCD[46343:2501214] concurrent queue 1 
     Study_GCD[46343:2501199] concurrent queue 4 
     Study_GCD[46343:2501217] concurrent queue 5
  • 放入串行隊列的任務將會在主線程執(zhí)行，執(zhí)行順序是按照順序執(zhí)行。
  • 放入并行隊列的任務會在子線程執(zhí)行，執(zhí)行順序是并行執(zhí)行。
主線程&子線程

主線程：負責執(zhí)行UI活動，絕大部分的UI活動都要在這里調(diào)用，不能讓其阻塞，要將耗時的任務放到子線程來做。
子線程：負責執(zhí)行耗時的運算，網(wǎng)絡請求等不能放在主線程的任務。

系統(tǒng)為我們提供了共用的主隊列(Main Dispatch Queue)和全局并行隊列(Global Dispatch Queue)。我們只需將需要執(zhí)行的任務放入到這兩類隊列里就可以實現(xiàn)多線程編程。

系統(tǒng)提供的隊列

Main Dispatch Queue

  • 主隊列：
    放在這個隊列里的任務會追加到主線程的RunLoop中執(zhí)行。需要刷新UI的時候我們可以直接獲取這個隊列，將任務追加到這個隊列中。
dispatch_queue_t mainQ = dispatch_get_main_queue();
NSOperationQueue *mainQ = [NSOperationQueue mainQueue];
  • 獲取主隊列并布置任務
//NSThread
- (void)performSelectorOnMainThread:(SEL)aSelector withObject:(nullable id)arg waitUntilDone:(BOOL)wait;

//GCD
 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{                   

                        [doSomething];

                    });

Globle Dispatch Queue

  • 全局并發(fā)隊列：
    開發(fā)者可以不需要特意通過dispatch_queue_create方法創(chuàng)建一個Concurrent Dispatch Queue，可以將任務直接放在這個全局并發(fā)隊列里面。
dispatch queue_t globalDispatchQueueDefault = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);
  • 獲取全局并行隊列并布置任務
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

          [doSomething];
 });

線程通訊

很多情況下，我們需要在子線程進行下載任務，下載完成后在主線程更新UI，這時候就需要線程之間的通信：

 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

              //下載圖片
              NSData *dataFromURL = [NSData dataWithContentsOfURL:imageURL];
              UIImage *imageFromData = [UIImage imageWithData:dataFromURL];

      dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

              //加載完成更新view
              UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:imageFromData];

      });

  });
//在這里，我們在全局并行隊列的回調(diào)block里調(diào)用了主線程，并在主線程里執(zhí)行了UI操作。

dispatch_group

需求點：執(zhí)行多個耗時的異步任務，但是只能等到這些任務都執(zhí)行完畢后，才能在主線程執(zhí)行某個任務。

為了實現(xiàn)這個需求，我們需要讓將這些異步執(zhí)行的操作放在

  • dispatch_group_async函數(shù)中執(zhí)行，最后再調(diào)用，
  • dispatch_group_notify來執(zhí)行最后執(zhí)行的任務。
 dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();
  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
      // 執(zhí)行1個耗時的異步操作
  });

  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
      // 執(zhí)行1個耗時的異步操作
  });

  dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
      // 等前面的異步操作都執(zhí)行完畢后，回到主線程...
  });

dispatch_after

  • 在某個線程里，在指定的時間后處理某個任務：
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"2秒之后追加到隊列");
});

dispatch_barrier_async

  • 關(guān)于解決數(shù)據(jù)競爭的方法：讀取處理是可以并發(fā)的，但是寫入處理卻是不允許并發(fā)執(zhí)行的。
  • 讀取處理追加到concurrent dispatch queue中
  • 寫入處理在任何一個讀取處理沒有執(zhí)行的狀態(tài)下，追加到serial dispatch queue中（也就是說，在寫入處理結(jié)束之前，讀取處理不可執(zhí)行）。

需求點：雖然我們有時要執(zhí)行幾個不同的異步任務，但是我們還是要將其分成兩組：當?shù)谝唤M異步任務都執(zhí)行完成后才執(zhí)行第二組的異步任務。這里的組可以包含一個任務，也可以包含多個任務。

為了實現(xiàn)這個需求，我們需要使用dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);在兩組任務之間形成“柵欄”，使其“下方”的異步任務在其“上方”的異步任務都完成之前是無法執(zhí)行的。

 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("1122333", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----任務 1-----");
    });

    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----任務 2-----");
    });    

    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"----barrier-----");
    });

    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----任務 3-----");
    });

    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----任務 4-----");
    });

輸出

Study_GCD[46399:2506252] ----任務 2-----
Study_GCD[46399:2506249] ----任務 1-----
Study_GCD[46399:2506249] ----barrier-----
Study_GCD[46399:2506249] ----任務 3-----
Study_GCD[46399:2506252] ----任務 4-----

dispatch_sync

  • dispatch_async：異步函數(shù)，這個函數(shù)會立即返回，不做任何等待，它所指定的block“非同步地”追加到指定的隊列中。
  • dispatch_sync：同步函數(shù)，這個函數(shù)不會立即返回，它會一直等待追加到特定隊列中的制定block完成工作后才返回，所以它的目的（也是效果）是阻塞當前線程。(開發(fā)中切記注意!)

dispatch_once (一次性任務)

  • 通過dispatch_once處理的代碼只執(zhí)行一次，而且是線程安全的：
- (void)gcd_dispatch_once_1
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    for (NSInteger index = 0; index < 5; index++) {
        
        dispatch_async(queue, ^{
            [self gcd_onceCode];
        });
    }
}


- (void)gcd_onceCode
{
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        NSLog(@"只執(zhí)行一次的代碼");
    });
}

輸出:

Study_GCD[46436:2509090] 只執(zhí)行一次的代碼

參考內(nèi)容：

http://libdispatch.macosforge.org

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