GCD編程的核心就是dispatch隊列,dispatch block的執(zhí)行最終都會放進某個隊列中去進行,它類似NSOperationQueue但更復雜也更強大,并且可以嵌套使用。所以說,結合block實現(xiàn)的GCD,把函數閉包(Closure)的特性發(fā)揮得淋漓盡致。
dispatch隊列的生成可以有這幾種方式:
1. dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.dispatch.serial", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); //生成一個串行隊列,隊列中的block按照先進先出(FIFO)的順序去執(zhí)行,實際上為單線程執(zhí)行。第一個參數是隊列的名稱,在調試程序時會非常有用,所有盡量不要重名了。
2. dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.dispatch.concurrent", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); //生成一個并發(fā)執(zhí)行隊列,block被分發(fā)到多個線程去執(zhí)行
3. dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //獲得程序進程缺省產生的并發(fā)隊列,可設定優(yōu)先級來選擇高、中、低三個優(yōu)先級隊列。由于是系統(tǒng)默認生成的,所以無法調用dispatch_resume()和dispatch_suspend()來控制執(zhí)行繼續(xù)或中斷。需要注意的是,三個隊列不代表三個線程,可能會有更多的線程。并發(fā)隊列可以根據實際情況來自動產生合理的線程數,也可理解為dispatch隊列實現(xiàn)了一個線程池的管理,對于程序邏輯是透明的。
官網文檔解釋說共有三個并發(fā)隊列,但實際還有一個更低優(yōu)先級的隊列,設置優(yōu)先級為DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND。Xcode調試時可以觀察到正在使用的各個dispatch隊列。
4. dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); //獲得主線程的dispatch隊列,實際是一個串行隊列。同樣無法控制主線程dispatch隊列的執(zhí)行繼續(xù)或中斷。
接下來我們可以使用dispatch_async或dispatch_sync函數來加載需要運行的block。
dispatch_async(queue, ^{
//block具體代碼
}); //異步執(zhí)行block,函數立即返回
dispatch_sync(queue, ^{
//block具體代碼
}); //同步執(zhí)行block,函數不返回,一直等到block執(zhí)行完畢。編譯器會根據實際情況優(yōu)化代碼,所以有時候你會發(fā)現(xiàn)block其實還在當前線程上執(zhí)行,并沒用產生新線程。
實際編程經驗告訴我們,盡可能避免使用dispatch_sync,嵌套使用時還容易引起程序死鎖。
如果queue1是一個串行隊列的話,這段代碼立即產生死鎖:
dispatch_sync(queue1, ^{
dispatch_sync(queue1, ^{
......
});
......
});
不妨思考下,為什么下面代碼也肯定死鎖:
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
......
});
那實際運用中,一般可以用dispatch這樣來寫,常見的網絡請求數據多線程執(zhí)行模型:
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
//子線程中開始網絡請求數據
//更新數據模型
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
//在主線程中更新UI代碼
});
});
程序的后臺運行和UI更新代碼緊湊,代碼邏輯一目了然。
dispatch隊列是線程安全的,可以利用串行隊列實現(xiàn)鎖的功能。比如多線程寫同一數據庫,需要保持寫入的順序和每次寫入的完整性,簡單地利用串行隊列即可實現(xiàn):
dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("com.dispatch.writedb", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
- (void)writeDB:(NSData *)data
{
dispatch_async(queue1, ^{
//write database
});
}
下一次調用writeDB:必須等到上次調用完成后才能進行,保證writeDB:方法是線程安全的。
dispatch隊列還實現(xiàn)其它一些常用函數,包括:
void dispatch_apply(size_t iterations, dispatch_queue_t queue, void (^block)(size_t)); //重復執(zhí)行block,需要注意的是這個方法是同步返回,也就是說等到所有block執(zhí)行完畢才返回,如需異步返回則嵌套在dispatch_async中來使用。多個block的運行是否并發(fā)或串行執(zhí)行也依賴queue的是否并發(fā)或串行。
void dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); //這個函數可以設置同步執(zhí)行的block,它會等到在它加入隊列之前的block執(zhí)行完畢后,才開始執(zhí)行。在它之后加入隊列的block,則等到這個block執(zhí)行完畢后才開始執(zhí)行。
void dispatch_barrier_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); //同上,除了它是同步返回函數
void dispatch_after(dispatch_time_t when, dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block); //延遲執(zhí)行block
最后再來看看dispatch隊列的一個很有特色的函數:
void dispatch_set_target_queue(dispatch_object_t object, dispatch_queue_t queue);
它會把需要執(zhí)行的任務對象指定到不同的隊列中去處理,這個任務對象可以是dispatch隊列,也可以是dispatch源(以后博文會介紹)。而且這個過程可以是動態(tài)的,可以實現(xiàn)隊列的動態(tài)調度管理等等。比如說有兩個隊列dispatchA和dispatchB,這時把dispatchA指派到dispatchB:
dispatch_set_target_queue(dispatchA, dispatchB);
那么dispatchA上還未運行的block會在dispatchB上運行。這時如果暫停dispatchA運行:
dispatch_suspend(dispatchA);
則只會暫停dispatchA上原來的block的執(zhí)行,dispatchB的block則不受影響。而如果暫停dispatchB的運行,則會暫停dispatchA的運行。
這里只簡單舉個例子,說明dispatch隊列運行的靈活性,在實際應用中你會逐步發(fā)掘出它的潛力。
dispatch隊列不支持cancel(取消),沒有實現(xiàn)dispatch_cancel()函數,不像NSOperationQueue,不得不說這是個小小的缺憾。