GCD

簡介

  • 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。

  • GCD 的優勢

1)GCD 是蘋果公司為多核的并行運算提出的解決方案
2)GCD 會自動利用更多的 CPU 內核(比如雙核、四核)
3)GCD 會自動管理線程的聲明周期(創建線程、調度任務、銷毀線程)
4)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

  • GCD中有兩個核心概念

1)任務:執行什么操作
2)隊列:用來存放任務

  • GCD的使用就兩個步驟

1)定制任務(確定想做的事情?)
2)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。任務的取出遵循隊列的FIFO原則:先進先出,后進后出)

  • CGD中有2個用來執行任務的常用函數

1)用同步的方式執行任務

// queue: 隊列
// block: 任務
dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, DISPATCH_NOESCAPE dispatch_block_t block);
  1. 異步的方式執行任務
dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
  • 同步和異步的區別

1)同步:只能在當前的線程中執行任務,不具備開啟新線程的能力
2)異步:可以在新的線程中執行任務,具備開啟新線程的能力

  • GCD 中還有個用來執行任務的函數:
dispatch_barrier_sync(dispatch_queue_t queue, DISPATCH_NOESCAPE dispatch_block_t block);

在前面的任務執行結束后它才執行,而且它后面的任務等它執行完成后才會執行
這個queue不能是全局并發隊列

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)
  1. 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)
    2)并發功能只有在異步(dispatch_async)函數下才有效
  1. 串行隊列(Serial Dispatch Queue)
    讓任務一個接著一個地去執行(一個任務執行完畢后,再執行下一個任務)

容易混淆的術語

  • 有4個術語比較容易混淆:同步、異步、并發、串行
  1. 同步和異步主要影響:能不能開啟新的線程

同步: 只有在當前線程中執行任務,不具備開啟新線程的能力
異步: 可以在新的線程中執行任務,具備開啟新線程的能力

  1. 并發和串行主要影響:任務的執行方式

并發:允許多個任務并發(同時)執行
串行:一個任務執行完畢后,再執行下一個任務

并發隊列

  • 使用 dispatch_queue_create 函數創建隊列
// label 隊列名稱
// attr  隊列的類型
dispatch_queue_t
dispatch_queue_create(const char *_Nullable label,
        dispatch_queue_attr_t _Nullable attr);
  • 創建并發隊列
dispatch_queue_create("com.520.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
  • GCD默認已經提供了全局的并發隊列,供整個應用使用,可以無需手動創建

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

// long identifier: dispatch_queue_priority_t prioity 隊列的優先級
// flags 此參數暫時無用,用0即可
dispatch_queue_t
dispatch_get_global_queue(long identifier, unsigned long flags);
  • 獲得全局并發隊列
dispatch_queue queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)
  • 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

串行隊列

  • GCD中獲取串行有2種途徑

使用 dispatch_queue_create 函數創建隊列

// 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("com.520.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
  • 使用主隊列 (跟主線程相關聯的隊列)

1) 主隊列是 GCD 自帶的一種特殊的串行隊列
2) 放在主隊列的任務,都會放在主線程中執行
3) 使用 dispatch_get_main_queue()獲得主隊列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

各種隊列的執行效果

使用sync函數往當前串行隊列中添加任務,會卡住當前的串行隊列

線程間通信示例

  • 從子線程回到主線程
dispatch_async(
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 執行耗時的異步操作...
      dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        // 回到主線程,執行UI刷新操作
        });
});

延時執行

  • iOS常見的延時方法
  1. 調用NSObject的方法
    [self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];
    // 2秒后再調用self的run方法

  2. 使用GCD函數
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
    // 2秒后執行這里的代碼...
    });

  3. 使用NSTimer
    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:NO];

一次性代碼

  • 使用dispatch_once函數能保證某段代碼在程序運行過程中只被執行1次
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
    // 只執行1次的代碼(這里面默認是線程安全的)
});

快速迭代

  • 使用 dispatch_apply函數能進行快速迭代遍歷
dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index){
    // 執行10次代碼,index順序不確定
});

組隊列

  • 有這樣一種需求

首先:分別異步執行2個耗時的操作
其次:等2個異步操作都執行完畢后,再回到主線程執行操作

如果想要快速高效地實現上述需求,可以考慮用隊列組

dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 執行1個耗時的異步操作
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 執行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行完畢后,回到主線程...
});
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