iOS 多線程開發--GCD

GCD

Grand Central Dispatch,是蘋果為多核的并行運算提出的解決方案,所以會自動合理地利用更多的CPU內核(比如雙核、四核),最重要的是它會自動管理線程的生命周期(創建線程、調度任務、銷毀線程),完全不需要我們管理,我們只需要告訴干什么就行。同時它使用的也是 c語言,不過由于使用了 BlockSwift里叫做閉包),使得使用起來更加方便,而且靈活。所以基本上大家都使用GCD這套方案。

任務和隊列

GCD中,加入了兩個非常重要的概念: 任務隊列

  • 任務:即操作,你想要干什么,說白了就是一段代碼,在 GCD 中就是一個Block,所以添加任務十分方便。任務有兩種執行方式:** 同步執行 **和 異步執行,他們之間的區別是 是否會創建新的線程
    同步(sync)異步(async) 的主要區別在于會不會阻塞當前線程,直到 Block中的任務執行完畢!
    如果是同步(sync) 操作,它會阻塞當前線程并等待Block 中的任務執行完畢,然后當前線程才會繼續往下運行。
    如果是 異步(async)操作,當前線程會直接往下執行,它不會阻塞當前線程。

  • 隊列:用于存放任務。一共有兩種隊列, 串行隊列并行隊列
    串行隊列 中的任務會根據隊列的定義 FIFO 的執行,一個接一個的先進先出的進行執行。
    并行隊列 放到并行隊列的任務,GCD 也會 FIFO的取出來,但不同的是,它取出來一個就會放到別的線程,然后再取出來一個又放到另一個的線程。這樣由于取的動作很快,忽略不計,看起來,所有的任務都是一起執行的。不過需要注意,GCD 會根據系統資源控制并行的數量,所以如果任務很多,它并不會讓所有任務同時執行。

創建隊列

  • 主隊列:這是一個特殊的 串行隊列。什么是主隊列,大家都知道吧,它用于刷新 UI,任何需要刷新 UI 的工作都要在主隊列執行,所以一般耗時的任務都要放到別的線程執行。
//OBJECTIVE-C 
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); 
//SWIFT 
let queue = dispatch_get_main_queue()
  • 自己創建的隊列:自己可以創建 串行隊列, 也可以創建 并行隊列。 看下面的代碼,它有兩個參數,其中第一個參數是標識符,用于 DEBUG的時候標識唯一的隊列,可以為空。大家可以看xcode的文檔查看參數意義,第二個才是最重要的。
    第二個參數用來表示創建的隊列是串行的還是并行的,傳入 DISPATCH_QUEUE_SERIALNULL 表示創建串行隊列。傳入 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示創建并行隊列。
//OBJECTIVE-C
//串行隊列 
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", NULL); 
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", 
DISPATCH_QUEUE_SERIAL); 
//并行隊列 
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); 
//SWIFT
 //串行隊列 
let queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", nil); 
let queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL) 
//并行隊列 
let queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)
  • 全局并行隊列:只要是并行任務一般都加入到這個隊列。這是系統提供的一個并發隊列。
  //OBJECTIVE-C
  dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

  //SWIFT
  let queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)

創建任務

  • 同步任務:會阻塞當前線程 (SYNC)
    OBJECTIVE-C
  dispatch_sync(<#queue#>, ^{
      //code here
      NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
  });

SWIFT

  dispatch_sync(<#queue#>, { () -> Void in
      //code here
      println(NSThread.currentThread())
  })
  • 異步任務:不會阻塞當前線程 (ASYNC)
    OBJECTIVE-C
  dispatch_async(<#queue#>, ^{
      //code here
      NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
  });

SWIFT

  dispatch_async(<#queue#>, { () -> Void in
      //code here
      println(NSThread.currentThread())
  })

隊列組

隊列組可以將很多隊列添加到一個組里,這樣做的好處是,當這個組里所有的任務都執行完了,隊列組會通過一個方法通知我們。下面是使用方法,這是一個很實用的功能。

OBJECTIVE-C

//1.創建隊列組
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
//2.創建隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

//3.多次使用隊列組的方法執行任務, 只有異步方法
//3.1.執行3次循環
dispatch_group_async(group, queue, ^{
    for (NSInteger i = 0; i < 3; i++) {
        NSLog(@"group-01 - %@", [NSThread currentThread]);
    }
});

//3.2.主隊列執行8次循環
dispatch_group_async(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    for (NSInteger i = 0; i < 8; i++) {
        NSLog(@"group-02 - %@", [NSThread currentThread]);
    }
});

//3.3.執行5次循環
dispatch_group_async(group, queue, ^{
    for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) {
        NSLog(@"group-03 - %@", [NSThread currentThread]);
    }
});

//4.都完成后會自動通知
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"完成 - %@", [NSThread currentThread]);
});

SWIFT

//1.創建隊列組
let group = dispatch_group_create()
//2.創建隊列
let queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)

//3.多次使用隊列組的方法執行任務, 只有異步方法
//3.1.執行3次循環
dispatch_group_async(group, queue) { () -> Void in
    for _ in 0..<3 {
        NSLog("group-01 - %@", NSThread.currentThread())
    }
}

//3.2.主隊列執行8次循環
dispatch_group_async(group, dispatch_get_main_queue()) { () -> Void in
    for _ in 0..<8 {
        NSLog("group-02 - %@", NSThread.currentThread())
    }
}

//3.3.執行5次循環
dispatch_group_async(group, queue) { () -> Void in
    for _ in 0..<5 {
        NSLog("group-03 - %@", NSThread.currentThread())
    }
}

//4.都完成后會自動通知
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue()) { () -> Void in
    NSLog("完成 - %@", NSThread.currentThread())
}

打印結果

2017-04-10 03:40:34.277 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}
2017-04-10 03:40:34.277 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2017-04-10 03:40:34.277 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2017-04-10 03:40:34.277 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}
2017-04-10 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2017-04-10 03:40:34.278 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}
2017-04-10 03:40:34.278 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}
2017-04-10 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2017-04-10 03:40:34.277 test[12540:3319273] group-01 - <NSThread: 0x7f977272e8d0>{number = 2, name = (null)}
2017-04-10 03:40:34.278 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}
2017-04-10 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2017-04-10 03:40:34.278 test[12540:3319273] group-01 - <NSThread: 0x7f977272e8d0>{number = 2, name = (null)}
2017-04-10 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2017-04-10 03:40:34.278 test[12540:3319273] group-01 - <NSThread: 0x7f977272e8d0>{number = 2, name = (null)}
2017-04-10 03:40:34.279 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2017-04-10 03:40:34.279 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}
2017-04-10 03:40:34.279 test[12540:3319146] 完成 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}

這些就是 GCD 的基本功能,只要你想象力夠豐富,你可以組合出更好的用法。

補充

  1. func dispatch_barrier_async(_ queue: dispatch_queue_t, _ block: dispatch_block_t):
    這個方法重點是你傳入的queue,當你傳入的 queue 是通過 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 參數自己創建的 queue 時,這個方法會阻塞這個 queue(注意是阻塞 queue ,而不是阻塞當前線程),一直等到這個 queue 中排在它前面的任務都執行完成后才會開始執行自己,自己執行完畢后,才會取消阻塞,使這個 queue 中排在它后面的任務繼續執行。
    如果你傳入的是其他的 queue, 那么它就和 dispatch_async 一樣了。

  2. func dispatch_barrier_sync(_ queue: dispatch_queue_t, _ block: dispatch_block_t):
    這個方法的使用和上一個一樣,傳入 自定義的并發隊列(DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT),它和上一個方法一樣的阻塞 queue,不同的是 這個方法還會 阻塞當前線程。
    如果你傳入的是其他的 queue, 那么它就和 dispatch_sync 一樣了。

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