1、GCD簡介

• 全稱是 Grand Central Dispatch;
• 純 C 語言，提供了非常多強大的函數;
• GCD是非常高效的多線程開發方式，它并不是Cocoa框架的一部分

1.1 GCD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)

總結：將任務添加到隊列，并且指定執行任務的函數。

1.2 GCD函數

• 同步函數
  • 通過dispatch_sync(queue , {})獲取;
  • 必須等待當前語句執行完畢，才會執行下一條語句;
  • 不會開啟其他線程，就在當前線程中完成任務；
• 異步函數
  • 通過dispatch_async(queue , {})獲取;
  • 不用等待當前語句執行完畢，就可以執行下一條語句
  • 會開啟線程,異步就是多線程的代名詞；

1.3 GCD隊列

• 主隊列
  • 通過dispatch_get_main_queue()獲取;
  • 專?用來在主線程上調度任務的串行隊列;
• 全局并發隊列
  • 為了方便程序員的使用，蘋果提供了全局隊列dispatch_get_global_queue(0, 0)
  • 全局隊列是并發隊列,包含四個優先級；
• 自定義隊列
  • 通過dispatch_queue_create("Lable", NULL);獲取
  • 根據參數不同可以獲取串行隊列、并發隊列；

1.3.1 串行隊列

1.3.2 并發隊列

2、GCD的使用

2.1 創建

• 同步函數

dispatch_sync(dispatch_get_main_queue();, ^{ });

• 異步函數

dispatch_async(dispatch_get_main_queue();, ^{ });

• 主隊列

dispatch_get_main_queue();

• 全局并發隊列

dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0);

//全局并發隊列的優先級
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高優先級
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默認（中）優先級
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低優先級
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后臺優先級

• 自定義隊列

// 串行隊列
dispatch_queue_create("HRTest", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// 并發隊列
dispatch_queue_create("HRTest", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

2.2 串行隊列同步函數

-(void)demo{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("HRTest", NULL);
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"2");
    });
}

• 不會開啟新的線程，在當前主線程下進行任務消耗；

這種搭配下很容易出現死鎖情況

-(void)demo{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("HRTest", NULL);
    dispatch_sync(queue, ^{
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"1");
        });
        NSLog(@"2");
    });
}

• 執行結果看起來像：1 2，但事實會出現死鎖；

  • 任務一執行依賴任務三，任務三依賴任務二，任務二又依賴任務一；形成一個循環沒有出口；

2.3 串行隊列異步函數

-(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：

• 異步函數串行隊列導致只會開啟一條新的線程；

這種搭配下也會出現死鎖情況

-(void)demo{
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("HRTest", NULL);
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"2");
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"3");
        });
    });
}

• 這種情況下也會產生死鎖，任務二（同步函數）和任務三（同步函數需要執行的block）相互等待；

總體來說涉及到串行隊列的嵌套就容易出現死鎖，使用時一定要注意；串行隊列里添加同步任務隊列必定會出現死鎖；

2.3 并發隊列同步函數

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

輸出：

• 雖然是并發隊列但是因為是同步函數,所以不會開啟新的線程，在當前主線程下進行任務消耗；

2.4 并發函數異步隊列

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

輸出：

• 會產生多條線程；

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延時執行

-(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前面執行，4一定在3后面執行；

2.8 GCD隊列組

隊列組有下面幾個特點：

• 所有的任務會并發的執行(不按序)。
• 所有的異步函數都添加到隊列中，然后再納入隊列組的監聽范圍。
• 使用dispatch_group_notify函數，來監聽上面的任務是否完成，如果完成, 就會調用這個方法。

-(void)demo{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //創建一個隊列組
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"下載1開始");
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        NSLog(@"下載1結束");
    });
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"下載2開始");
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];
        NSLog(@"下載2結束");
    });
    
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        NSLog(@"下載全部結束");
        //在主線程顯示
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            self.imageView.image = image;
        });
    });
}

2.9 GCD信號量

// 創建一個信號，value：信號量
dispatch_semaphore_create(<#long value#>)
// 使某個信號的信號量+1
dispatch_semaphore_signal(<#dispatch_semaphore_t dsema#>)
// 某個信號進行等待或等待降低信號量 timeout：等待時間，永遠等待為 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，這兩個函數通常成對使用`。
• 信號量代表可以進入的線程數，信號量為0表示當前線程堵塞;

2.10 單例

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