一. 了解GCD是什么

GCD的全稱是Grand Central Dispath, "強大的中樞調度器".

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

二. 關于GCD和NSOperation的描述,以及實際生產中如何選擇

其實我們在通過NSOperation和GCD進行開發過程中，會發現兩者執行的方式有許多相似之處，NSOperation和GCD參照對比，NSOperationQueue和dispatch_queue參照對比，但是兩者之間還是有許多差別的，具體區別:

GCD的核心是C語言寫的系統服務，執行和操作簡單高效，因此NSOperation底層也通過GCD實現，換個說法就是NSOperation是對GCD更高層次的抽象，這是他們之間最本質的區別.因此如果希望自定義任務，建議使用NSOperation；
2.依賴關系，NSOperation可以設置兩個NSOperation之間的依賴，第二個任務依賴于第一個任務完成執行，GCD無法設置依賴關系，不過可以通過dispatch_barrier_async來實現這種效果；
3.KVO(鍵值對觀察)，NSOperation和容易判斷Operation當前的狀態(是否執行，是否取消)，對此GCD無法通過KVO進行判斷；
4.優先級，NSOperation可以設置自身的優先級，但是優先級高的不一定先執行，GCD只能設置隊列的優先級，無法在執行的block設置優先級；
5.繼承，NSOperation是一個抽象類實際開發中常用的兩個類是NSInvocationOperation和NSBlockOperation，同樣我們可以自定義NSOperation，GCD執行任務可以自由組裝，沒有繼承那么高的代碼復用度；
6.效率，直接使用GCD效率確實會更高效，NSOperation會多一點開銷，但是通過NSOperation可以獲得依賴，優先級，繼承，鍵值對觀察這些優勢，相對于多的那么一點開銷確實很劃算，魚和熊掌不可得兼，取舍在于開發者自己；

實際開發中,我們使用更多的其實還是GCD,畢竟GCD有更高的并發和執行能力.

GCD的簡單實用

1.異步并發隊列

// 異步 并發 隊列
- (void)asyncConcurrent {
    // 創建一個 并發線程（這種方式是手動創建出來一個并發隊列對象，不是系統原本就存在的）
//    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("hie.com", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    /*
     第一個參數：優先級
     第二個參數：給未來使用，一般設置為0就行
     */
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);// 這種方式同樣可以獲取到一個并發隊列，只不過這種方式獲取的并行隊列原本就是存在的，不是我們創建出來的
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"download1--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"download2--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"download3--%@", [NSThread currentThread]);
    });
}

執行結果如下圖：

Paste_Image.png

2.異步串行隊列

- (void)asyncSerial {
    // 創建串行隊列，隊列類型傳遞NULL或者DISPATCH_QUEUE_SERIAL
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("hie.serial", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"download1--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"download2--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"download3--%@", [NSThread currentThread]);
    });
}

執行結果如下圖：

Paste_Image.png

3.同步并發隊列

// 同步 并發 隊列
- (void)syncConcurrent {
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("hie.com", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download1--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download2--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download3--%@", [NSThread currentThread]);
    });
}

執行結果如下圖：

Paste_Image.png

4.同步串行隊列

// 同步 串行 隊列
- (void)syncSerial {
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("hie.com", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download1--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download2--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download3--%@", [NSThread currentThread]);
    });
}

執行結果如下圖：

Paste_Image.png

下邊總結一下：
創建一個并發隊列通常我menu會實用一下2中方式：

1.手動創建一個并發隊列對象

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("hie.com", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

2.獲取一個系統的并發隊列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

注意

/*
 能不成開線程，只看是 同步 還是 異步函數，是異步函數，就能開線程，同步線程不能開線程，跟并發隊列還是串行隊列無關，串行隊列和并發隊列的區別僅僅是任務執行的書序，串行隊列中，任務順序執行，并發隊列中任務并發執行（但是如果是多個同步函數，無論在串行還是并行隊列中，都是串行執行的）。
 還有一個要注意的是：我們開了很多個異步函數，并不代表這我們就開啟了同函數個數相同數量的線程個數，至于具體開啟了多少條線程，其實是系統說了算的，跟我我們無關。
 */

主隊列（一個特殊的隊列）

主隊列有一個特性，所有添加到主隊列的函數，都會添加到主線程中來執行。

1.異步主線程

// 異步 主隊列   所有任務都在主線程中執行，不會開線程
- (void)asyncMain {
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"download1--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"download2--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"download3--%@", [NSThread currentThread]);
    });
}

執行結果如下圖：

Paste_Image.png

2.同步主隊列

- (void)syncMain {
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    NSLog(@"started");
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download1--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download2--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"download3--%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    NSLog(@"end");
    
}

執行結果如下圖：

Paste_Image.png

注意：
這里我們看到，添加到隊列中的任務并沒有執行，原因是產生了死鎖。
產生死鎖的原因：主隊列的特性是添加到主隊列的任務，都會添加到主線程執行。當我們把任務添加到主隊列以后，主隊列會給任務安排線程執行，就把他放到了主線程中，然后檢查主線程中時候有任務在執行，有任務在執行的話，會一直等到主線程空閑為止。在這時候檢查主線程，他會發現主線程中有任務在執行，所以會一直等下去，這樣就產生了死鎖。

3.這樣的話我們在子線程中執行以下上邊的方法：

[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(syncMain) toTarget:self withObject:nil];

執行結果如下圖：

Paste_Image.png

我們發現并沒有產生死鎖，原因是我們在子線程中執行的方法，當檢查主線程中是否有任務執行的時候，會看到沒有任務執行，所以我們添加的任務就會被執行，所以，這樣既不會產生死鎖。
總結：通過上邊的實踐，我們發現，不要在主隊列中執行同步任務，這樣會產生死鎖。

通過上邊的各種寫法，我們總結出來一張如下圖的圖標：

Paste_Image.png

由于真正使用過程中，我們基本只關心如何開啟一個新的線程并執行任務，所以我們只需要關注用紅色線條圈中的部分，也就是本文中，最上邊的2中情況，異步并發隊列和異步串行隊列。最后要謹記一點，以防在實際使用中踩雷：通過同步函數sync創建的任務，添加到任何串行隊列（main和serial），都會阻塞當前串行隊列，產生死鎖。

線程間的通信

GCD中線程間的通信只需要通過嵌套就可以實現，我們拿最常用的在子線程下載圖片，回到主線程刷新UI（任何關于UI的刷新操作都必須在主線程中執行）的例子的介紹一下具體實現方式。

- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event {
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://img5.imgtn.bdimg.com/it/u=1597522748,303041811&fm=23&gp=0.jpg"];
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
        
        // 回到主線程刷新UI
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            self.imageView.image = image;
        });
    });
}

其他常用的GCD方法

延遲執行：dispatch_after
一次執行代碼：dispatch_once 等。

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iOS多線程(GCD)

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