關于GCD的幾個用例

GCD作為日常開發中的使用已經非常普遍，基于C的API為應用在多核硬件上高效運行提供了有力支持。本文分場景寫了幾個測試Demo，方便大家理解與應用。

1，dispatch_get_global_queue與dispatch_get_main_queue交互

很多應用場景需要后臺讀寫大量數據，通過dispatch_get_global_queue函數可以獲取全局隊列來并發執行后臺任務，并再結束后更新UI，保證應用的流程，避免主線程阻塞。代碼如下：

- (void)test1
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        dispatch_group_async(group, queue, ^{
            NSLog(@"___%i %@", i, [NSThread currentThread]);
        });
    }
    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        NSLog(@"currentThread1 %@",[NSThread currentThread]);
        NSLog(@"執行完畢");
        
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"currentThread2 %@",[NSThread currentThread]);
            NSLog(@"main_queue 執行完畢");
        });        
    });
}

執行結果：

 test1：
 2016-03-10 17:21:37.293 GCDSample[3892:2238505] ___0 <NSThread: 0x12e53e570>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:21:37.293 GCDSample[3892:2238506] ___2 <NSThread: 0x12e67f1e0>{number = 4, name = (null)}
 2016-03-10 17:21:37.293 GCDSample[3892:2238504] ___3 <NSThread: 0x12e689760>{number = 3, name = (null)}
 2016-03-10 17:21:37.293 GCDSample[3892:2238507] ___1 <NSThread: 0x12e683590>{number = 5, name = (null)}
 2016-03-10 17:21:37.294 GCDSample[3892:2238505] ___4 <NSThread: 0x12e53e570>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:21:37.295 GCDSample[3892:2238506] ___5 <NSThread: 0x12e67f1e0>{number = 4, name = (null)}
 2016-03-10 17:21:37.295 GCDSample[3892:2238504] ___6 <NSThread: 0x12e689760>{number = 3, name = (null)}
 2016-03-10 17:21:37.295 GCDSample[3892:2238507] ___7 <NSThread: 0x12e683590>{number = 5, name = (null)}
 2016-03-10 17:21:37.295 GCDSample[3892:2238505] ___8 <NSThread: 0x12e53e570>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:21:37.298 GCDSample[3892:2238506] ___9 <NSThread: 0x12e67f1e0>{number = 4, name = (null)}
 2016-03-10 17:21:37.299 GCDSample[3892:2238506] currentThread1 <NSThread: 0x12e67f1e0>{number = 4, name = (null)}
 2016-03-10 17:21:37.299 GCDSample[3892:2238506] 執行完畢
 2016-03-10 17:21:37.302 GCDSample[3892:2238481] currentThread2 <NSThread: 0x12e50c390>{number = 1, name = main}
 2016-03-10 17:21:37.303 GCDSample[3892:2238481] main_queue 執行完畢

2，異步線程中串行執行任務

test1中dispatch_group_async以并發的方式開啟異步線程，不能保證執行順序，如果想在并發線程中串行執行任務該如何做呢？只需要創建一個串行隊列，加入group任務即可。

- (void)test1
{
    NSLog(@"code begin");
    NSLog(@"currentThread0 %@",[NSThread currentThread]);
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create(NULL, DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        dispatch_group_async(group, serialQueue, ^{
            [NSThread sleepForTimeInterval:.1f];
            NSLog(@"___%i %@", i, [NSThread currentThread]);
        });
    }
    
    dispatch_group_notify(group, serialQueue, ^{
        NSLog(@"currentThread1 %@",[NSThread currentThread]);
        NSLog(@"執行完畢");
    });
    
    NSLog(@"code end");
}

執行結果：

test2:
2016-03-10 17:07:10.366 GCDSample[3879:2235420] code begin
 2016-03-10 17:07:10.367 GCDSample[3879:2235420] currentThread0 <NSThread: 0x14c50c350>{number = 1, name = main}
 2016-03-10 17:07:10.367 GCDSample[3879:2235420] code end
 2016-03-10 17:07:10.472 GCDSample[3879:2235438] ___0 <NSThread: 0x14c692ed0>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:07:10.577 GCDSample[3879:2235438] ___1 <NSThread: 0x14c692ed0>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:07:10.683 GCDSample[3879:2235438] ___2 <NSThread: 0x14c692ed0>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:07:10.784 GCDSample[3879:2235438] ___3 <NSThread: 0x14c692ed0>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:07:10.890 GCDSample[3879:2235438] ___4 <NSThread: 0x14c692ed0>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:07:10.995 GCDSample[3879:2235438] ___5 <NSThread: 0x14c692ed0>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:07:11.101 GCDSample[3879:2235438] ___6 <NSThread: 0x14c692ed0>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:07:11.206 GCDSample[3879:2235438] ___7 <NSThread: 0x14c692ed0>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:07:11.309 GCDSample[3879:2235438] ___8 <NSThread: 0x14c692ed0>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:07:11.411 GCDSample[3879:2235438] ___9 <NSThread: 0x14c692ed0>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:07:11.411 GCDSample[3879:2235438] currentThread1 <NSThread: 0x14c692ed0>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-10 17:07:11.411 GCDSample[3879:2235438] 執行完畢

3，dispatch_barrier_async，分割多任務線程

如果有10個并發任務，想要分成兩組，比如指定前五個任務執行完之后，優先執行第六個任務，再執行剩下的操作，可以通過dispatch_barrier_async來分割開，示例：

- (void)test3
{
    dispatch_queue_t concurrentQueue = ({
        dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
        queue;
    });
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        if (i != 5) {
            dispatch_async(concurrentQueue, ^{
                [NSThread sleepForTimeInterval:arc4random_uniform(3)];
                NSLog(@"dispatch_async %i", i);
            });
        }else{
            dispatch_barrier_async(concurrentQueue, ^{
                NSLog(@"dispatch_barrier_async");
            });
        }
    }
}

執行結果：

test3
2016-03-10 17:47:32.397 GCDSample[3949:2246479] dispatch_async 1
 2016-03-10 17:47:32.400 GCDSample[3949:2246481] dispatch_async 3
 2016-03-10 17:47:33.403 GCDSample[3949:2246480] dispatch_async 2
 2016-03-10 17:47:34.400 GCDSample[3949:2246477] dispatch_async 0
 2016-03-10 17:47:34.405 GCDSample[3949:2246479] dispatch_async 4
 2016-03-10 17:47:34.406 GCDSample[3949:2246477] dispatch_barrier_async
 2016-03-10 17:47:34.406 GCDSample[3949:2246479] dispatch_async 6
 2016-03-10 17:47:35.411 GCDSample[3949:2246479] dispatch_async 7
 2016-03-10 17:47:35.412 GCDSample[3949:2246480] dispatch_async 9
 2016-03-10 17:47:35.411 GCDSample[3949:2246477] dispatch_async 8

4，串行隊列死鎖

- (void)test4
{
    NSLog(@"1");
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"2");
    });
    NSLog(@"3");
}

- (void)test4_1 {
    NSLog(@"1");
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"2 %@",[NSThread currentThread]);
        dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
            NSLog(@"3 %@",[NSThread currentThread]);
        });
        NSLog(@"4 %@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"5");
}

方法test4會造成死鎖，因為main queue需要等待dispatch_sync函數中block返回才能繼續執行，而通過dispatch_sync放入main queue的block按照FIFO的原則（先入先出）現在得不到執行，就造成了相互等待的局面，產生死鎖。將同步的串行隊列放到另外一個異步線程就能夠解決（如方法test4_1所示）。所以在使用dispatch_sync的時候需要很謹慎，需要先執行[NSThread isMainThread]判斷下當前任務是否在mian queue中調用，比如有一段代碼在后臺執行，而它需要從界面控制層獲取一個值。那么你可以使用dispatch_sync簡單辦到。執行結果：

test4
 2016-03-10 17:23:30.020 GCDSample[3896:2239119] 1

test4_1
 2016-03-11 17:30:11.900 GCDSample[1197:730552] 1
 2016-03-11 17:30:11.901 GCDSample[1197:730552] 5
 2016-03-11 17:30:11.903 GCDSample[1197:730564] 2 <NSThread: 0x170263080>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-11 17:30:11.933 GCDSample[1197:730552] 3 <NSThread: 0x174075400>{number = 1, name = main}
 2016-03-11 17:30:11.933 GCDSample[1197:730564] 4 <NSThread: 0x170263080>{number = 2, name = (null)}

5，dispatch_semaphore_t 控制并發線程數

有時在執行多任務時需要避免搶占資源以及性能過多消耗的情況，需要在特定時間內控制同時執行的任務數量，在NSOperationQueue可以通過maxConcurrentOperationCount來控制，在GCD中可以指定semaphore來控制了。先介紹3個函數，dispatch_semaphore_create創建一個semaphore；dispatch_semaphore_wait等待信號，當信號總量少于0的時候就會一直等待，否則就可以正常的執行，并讓信號總量-1；dispatch_semaphore_signal是發送一個信號，自然會讓信號總量加1。看一個小例子：

- (void)test7
{
    _semaphore = dispatch_semaphore_create(2);              
    [self task7_1];
    [self task7_2];
    [self task7_3];
    [self task7_4];
}

- (void)task7_1
{
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        dispatch_semaphore_wait(_semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        NSLog(@"7_1_begin");
        sleep(4);
        NSLog(@"7_1_end");
        dispatch_semaphore_signal(_semaphore);
    });
}

- (void)task7_2
{
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        dispatch_semaphore_wait(_semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        NSLog(@"7_2_begin");
        sleep(4);
        NSLog(@"7_2_end");
        dispatch_semaphore_signal(_semaphore);
    });
}

- (void)task7_3
{
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        dispatch_semaphore_wait(_semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        NSLog(@"7_3_begin");
        sleep(4);
        NSLog(@"7_3_end");
        dispatch_semaphore_signal(_semaphore);
    });
}

- (void)task7_4
{
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        dispatch_semaphore_wait(_semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
        NSLog(@"7_4_begin");
        sleep(4);
        NSLog(@"7_4_end");
        dispatch_semaphore_signal(_semaphore);
    });
}

執行結果：

 semaphore 為 1
 
 2016-03-11 16:33:11.957 GCDSample[22394:2943718] 7_1_begin
 2016-03-11 16:33:15.959 GCDSample[22394:2943718] 7_1_end
 2016-03-11 16:33:15.960 GCDSample[22394:2943717] 7_2_begin
 2016-03-11 16:33:19.964 GCDSample[22394:2943717] 7_2_end
 2016-03-11 16:33:19.965 GCDSample[22394:2943721] 7_3_begin
 2016-03-11 16:33:23.970 GCDSample[22394:2943721] 7_3_end
 2016-03-11 16:33:23.970 GCDSample[22394:2943727] 7_4_begin
 2016-03-11 16:33:27.975 GCDSample[22394:2943727] 7_4_end

 ------- ------- ------- ------- ------- ------- ------- ----
 
 semaphore 為 2
 
 2016-03-11 16:33:47.396 GCDSample[22406:2944975] 7_2_begin
 2016-03-11 16:33:47.396 GCDSample[22406:2944974] 7_1_begin
 2016-03-11 16:33:51.398 GCDSample[22406:2944975] 7_2_end
 2016-03-11 16:33:51.398 GCDSample[22406:2944974] 7_1_end
 2016-03-11 16:33:51.398 GCDSample[22406:2944976] 7_3_begin
 2016-03-11 16:33:51.398 GCDSample[22406:2944983] 7_4_begin
 2016-03-11 16:33:55.401 GCDSample[22406:2944976] 7_3_end
 2016-03-11 16:33:55.401 GCDSample[22406:2944983] 7_4_end

可以看到，并發執行任務的數量取決于_semaphore = dispatch_semaphore_create(2);傳入的數字，當為1時，效果如同執行串行隊列。

6，dispatch_set_target_queue 設置隊列優先級

如果有串行隊列A和并行隊列B，隊列A中加入任務1，隊列B中加入任務2、任務3，如果確保1、2、3順序執行呢？可以通過dispatch_set_target_queue設置隊列的優先級，將隊列AB指派到隊列C上，任務123將會在串行隊列C中順序執行。代碼如下：

- (void)test8
{
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.starming.gcddemo.serialqueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t firstQueue = dispatch_queue_create("com.starming.gcddemo.firstqueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t secondQueue = dispatch_queue_create("com.starming.gcddemo.secondqueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    dispatch_set_target_queue(firstQueue, serialQueue);
    dispatch_set_target_queue(secondQueue, serialQueue);
    
    dispatch_async(firstQueue, ^{
        NSLog(@"1 %@",[NSThread currentThread]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:3.f];
    });
    dispatch_async(secondQueue, ^{
        NSLog(@"2 %@",[NSThread currentThread]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:2.f];
    });
    dispatch_async(secondQueue, ^{
        NSLog(@"3 %@",[NSThread currentThread]);
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.f];
    });
}

執行結果：

 2016-03-11 17:31:41.515 GCDSample[1202:730942] 1 <NSThread: 0x170078340>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-11 17:31:44.518 GCDSample[1202:730942] 2 <NSThread: 0x170078340>{number = 2, name = (null)}
 2016-03-11 17:31:46.520 GCDSample[1202:730942] 3 <NSThread: 0x170078340>{number = 2, name = (null)}

未完待續，Have fun!

參考：
https://github.com/nixzhu/dev-blog/blob/master/2014-04-19-grand-central-dispatch-in-depth-part-1.md

最后編輯于：2017.12.03 04:07:42

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沈念sama閱讀 51,644評論 3贊 391
代替公主和親
正文我出身青樓，卻偏偏與公主長得像，于是被迫代替她去往敵國和親。傳聞我的和親對象是個殘疾皇子，可洞房花燭夜當晚...
茶點故事閱讀 47,953評論 2贊 373

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關于GCD的幾個用例

關于GCD的幾個用例

1，dispatch_get_global_queue與dispatch_get_main_queue交互

2，異步線程中串行執行任務

3，dispatch_barrier_async，分割多任務線程

4，串行隊列死鎖

5，dispatch_semaphore_t 控制并發線程數

6，dispatch_set_target_queue 設置隊列優先級

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