GCD概念和基本使用

1、GCD簡(jiǎn)介

  • 全稱(chēng)是 Grand Central Dispatch;
  • 純 C 語(yǔ)言，提供了非常多強(qiáng)大的函數(shù);
  • GCD是非常高效的多線程開(kāi)發(fā)方式，它并不是Cocoa框架的一部分

1.1 GCD優(yōu)勢(shì)

  • GCD 是蘋(píng)果公司為多核的并行運(yùn)算提出的解決方案；
  • GCD 會(huì)自動(dòng)利用更多的CPU內(nèi)核(比如雙核、四核)
  • GCD 會(huì)自動(dòng)管理線程的生命周期(創(chuàng)建線程、調(diào)度任務(wù)、銷(xiāo)毀線程)

總結(jié)：將任務(wù)添加到隊(duì)列，并且指定執(zhí)行任務(wù)的函數(shù)。

1.2 GCD函數(shù)

  • 同步函數(shù)
    • 通過(guò)dispatch_sync(queue , {})獲取;
    • 必須等待當(dāng)前語(yǔ)句執(zhí)行完畢，才會(huì)執(zhí)行下一條語(yǔ)句;
    • 不會(huì)開(kāi)啟其他線程，就在當(dāng)前線程中完成任務(wù)；
  • 異步函數(shù)
    • 通過(guò)dispatch_async(queue , {})獲取;
    • 不用等待當(dāng)前語(yǔ)句執(zhí)行完畢，就可以執(zhí)行下一條語(yǔ)句
    • 會(huì)開(kāi)啟線程,異步就是多線程的代名詞；

1.3 GCD隊(duì)列

  • 主隊(duì)列
    • 通過(guò)dispatch_get_main_queue()獲取;
    • 專(zhuān)?用來(lái)在主線程上調(diào)度任務(wù)的串行隊(duì)列;
  • 全局并發(fā)隊(duì)列
    • 為了方便程序員的使用，蘋(píng)果提供了全局隊(duì)列dispatch_get_global_queue(0, 0)
    • 全局隊(duì)列是并發(fā)隊(duì)列,包含四個(gè)優(yōu)先級(jí)；
  • 自定義隊(duì)列
    • 通過(guò)dispatch_queue_create("Lable", NULL);獲取
    • 根據(jù)參數(shù)不同可以獲取串行隊(duì)列、并發(fā)隊(duì)列；
1.3.1 串行隊(duì)列
1.3.2 并發(fā)隊(duì)列

2、GCD的使用

2.1 創(chuàng)建

  • 同步函數(shù)
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue();, ^{ });
  • 異步函數(shù)
dispatch_async(dispatch_get_main_queue();, ^{ });
  • 主隊(duì)列
dispatch_get_main_queue();
  • 全局并發(fā)隊(duì)列
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0);

//全局并發(fā)隊(duì)列的優(yōu)先級(jí)
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高優(yōu)先級(jí)
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默認(rèn)（中）優(yōu)先級(jí)
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低優(yōu)先級(jí)
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后臺(tái)優(yōu)先級(jí)
  • 自定義隊(duì)列
// 串行隊(duì)列
dispatch_queue_create("HRTest", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// 并發(fā)隊(duì)列
dispatch_queue_create("HRTest", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

2.2 串行隊(duì)列同步函數(shù)

-(void)demo{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("HRTest", NULL);
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"2");
    });
}
  • 不會(huì)開(kāi)啟新的線程，在當(dāng)前主線程下進(jìn)行任務(wù)消耗；
這種搭配下很容易出現(xiàn)死鎖情況 
-(void)demo{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("HRTest", NULL);
    dispatch_sync(queue, ^{
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"1");
        });
        NSLog(@"2");
    });
}

  • 執(zhí)行結(jié)果看起來(lái)像：1 2，但事實(shí)會(huì)出現(xiàn)死鎖；

    • 任務(wù)一執(zhí)行依賴任務(wù)三，任務(wù)三依賴任務(wù)二，任務(wù)二又依賴任務(wù)一；形成一個(gè)循環(huán)沒(méi)有出口；

2.3 串行隊(duì)列異步函數(shù)

-(void)demo{
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("HRTest", NULL);
    for (int i = 0; i<3; i++) {
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"1- %@",[NSThread currentThread]);
        });
    }
    for (int i = 0; i<3; i++) {
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"2- %@",[NSThread currentThread]);
        });
    }
    for (int i = 0; i<3; i++) {
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"3- %@",[NSThread currentThread]);
        });
    }
}

輸出：


  • 異步函數(shù)串行隊(duì)列導(dǎo)致只會(huì)開(kāi)啟一條新的線程；
這種搭配下也會(huì)出現(xiàn)死鎖情況 
-(void)demo{
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("HRTest", NULL);
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"2");
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"3");
        });
    });
}
  • 這種情況下也會(huì)產(chǎn)生死鎖，任務(wù)二（同步函數(shù)）和任務(wù)三（同步函數(shù)需要執(zhí)行的block）相互等待；

總體來(lái)說(shuō)涉及到串行隊(duì)列的嵌套就容易出現(xiàn)死鎖，使用時(shí)一定要注意；串行隊(duì)列里添加同步任務(wù)隊(duì)列必定會(huì)出現(xiàn)死鎖；

2.3 并發(fā)隊(duì)列同步函數(shù)

-(void)demo{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("cooci", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    // 耗時(shí)
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
        NSLog(@"2");
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
            NSLog(@"3");
        });
        NSLog(@"4");
    });
}

輸出：


  • 雖然是并發(fā)隊(duì)列但是因?yàn)槭峭胶瘮?shù),所以不會(huì)開(kāi)啟新的線程，在當(dāng)前主線程下進(jìn)行任務(wù)消耗；

2.4 并發(fā)函數(shù)異步隊(duì)列

-(void)demo{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("cooci", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
   // 耗時(shí)
   dispatch_async(queue, ^{
       NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
       NSLog(@"1");
       dispatch_async(queue, ^{
           NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
           NSLog(@"2");
       });
       NSLog(@"3");
   });
}

輸出：


  • 會(huì)產(chǎn)生多條線程；

2.5 GCD線程間通信

// 異步
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
    // 耗時(shí)操作放在這里
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];

    // 回到主線程處理UI
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        self.imageView.image = image;
    });
});

2.6 GCD延時(shí)執(zhí)行

-(void)demo{
    NSLog(@"%@",[NSDate date]);
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"%@",[NSDate date]);
    });
}

輸出：


2.7 GCD柵欄

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("HRTest", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue1, ^{
    NSLog(@"1");
});
dispatch_async(queue1, ^{
    NSLog(@"2");
});

dispatch_barrier_async(queue1, ^{
    NSLog(@"3");
});
dispatch_async(queue1, ^{
    NSLog(@"4");
});
  • 1 2 一定在3前面執(zhí)行，4一定在3后面執(zhí)行；

2.8 GCD隊(duì)列組

隊(duì)列組有下面幾個(gè)特點(diǎn)：

  • 所有的任務(wù)會(huì)并發(fā)的執(zhí)行(不按序)。
  • 所有的異步函數(shù)都添加到隊(duì)列中，然后再納入隊(duì)列組的監(jiān)聽(tīng)范圍。
  • 使用dispatch_group_notify函數(shù)，來(lái)監(jiān)聽(tīng)上面的任務(wù)是否完成，如果完成, 就會(huì)調(diào)用這個(gè)方法。
-(void)demo{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //創(chuàng)建一個(gè)隊(duì)列組
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"下載1開(kāi)始");
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        NSLog(@"下載1結(jié)束");
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"下載2開(kāi)始");
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        NSLog(@"下載2結(jié)束");
    });
    
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        NSLog(@"下載全部結(jié)束");
        //在主線程顯示
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            self.imageView.image = image;
        });
    });
}

2.9 GCD信號(hào)量

// 創(chuàng)建一個(gè)信號(hào)，value：信號(hào)量
dispatch_semaphore_create(<#long value#>)
// 使某個(gè)信號(hào)的信號(hào)量+1
dispatch_semaphore_signal(<#dispatch_semaphore_t dsema#>)
// 某個(gè)信號(hào)進(jìn)行等待或等待降低信號(hào)量 timeout：等待時(shí)間，永遠(yuǎn)等待為 DISPATCH_TIME_FOREVER
dispatch_semaphore_wait(<#dispatch_semaphore_t dsema#>, <#dispatch_time_t timeout#>)
  • 正常的使用順序是先降低然后再提高，這兩個(gè)函數(shù)通常成對(duì)使用`。
  • 信號(hào)量代表可以進(jìn)入的線程數(shù)，信號(hào)量為0表示當(dāng)前線程堵塞;

2.10 單例

    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        instance = [[self alloc] init];
    });
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