OS And iOS — GCD基础

主观感受

我们在多线程开发中我们经常会遇到这些概念：并发队列、串行队列、同步任务、异步任务。
将这两种队列和同步、异步进行组合排比会有如下情况：
1、串行队列＋同步任务：不会开启新的线程，任务逐步完成。
2、串行队列＋异步任务：开启新的线程，任务逐步完成。
3、并发队列＋同步任务：不会开启新的线程，任务逐步完成。
4、并发队列＋异步任务：开启新的线程，任务同步完成。

	并发队列	串行队列（手动创建）	主队列
同步	（串行）执行任务	（串行）执行任务	死锁（崩溃）
	没有开启新线程	没有开启新线程
异步	（并发）执行任务	（串行）执行任务	（串行）执行任务
	开启新线程（N个）	开启新线程（1个）	没有开启新线程

我们如果要让任务在新的线程中完成，应该使用异步线程。为了提高效率，我们还应该将任务放在并发队列中。因此在开发中使用最多的是并发队列＋异步任务。
以上四种情况比较简单，这里不再用Coding举例说明。

GCD概念

调度队列分为两种
一种是串行队列 DISPATCH_QUEUE_SERIAL
一种是并行队列 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT

//一个任务就就相当于一个block
dispatch_async(queue, ^{

});

当给queue添加多个任务
如果queue是串行队列，则它们按顺序一个个执行，同时处理的任务只有一个。
如果queue是并行队列时，不论第一个任务是否结束，都会立刻开始执行后面的任务，可以同时执行多个任务。

获取队列

系统提供了三种队列。
第一种方式：

dispatch_queue_t
dispatch_queue_create(const char *_Nullable label,
        dispatch_queue_attr_t _Nullable attr);

/*生成一个串行队列，队列中的block按照先进先出（FIFO）的顺序去执行，实际上为单线程执行。
第一个参数是队列的名称，在调试程序时会非常有用，所有尽量不要重名了。*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.dispatch.serial", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

//生成一个并发执行队列，block被分发到多个线程去执行
 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.dispatch.concurrent", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

第二种方式：

dispatch_queue_t
dispatch_get_global_queue(long identifier, unsigned long flags);

/*获得程序进程缺省产生的并发队列，可设定优先级来选择高、中、低三个优先级队列。
由于是系统默认生成的，所以无法调用dispatch_resume()和dispatch_suspend()来控制执行继续或中断。
需要注意的是，三个队列不代表三个线程，可能会有更多的线程。
并发队列可以根据实际情况来自动产生合理的线程数，也可理解为dispatch队列实现了一个线程池的管理，对于程序逻辑是透明的。*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

第三种方式：

dispatch_queue_t
dispatch_get_main_queue(void)

/*获得主线程的dispatch队列，实际是一个串行队列。
同样无法控制主线程dispatch队列的执行继续或中断。*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

执行异步任务

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(queue, ^ {
    //网络请求/读写数据
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^ {
        //刷新UI
    });
});

或

//DISPATCH_QUEUE_SERIAL            串行
//DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT        并发
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.Maker", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^ {
    //网络请求/读写数据
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^ {
        //刷新UI
    });
});

任务组

有时候我们希望多个任务同时执行，等他们都完成之后，再执行其他的任务。这时候可以建立一个 group，让多个任务形成一个group。
有多个线程，如何判断这几个线程都执行完毕？，通过 group回调判断。
下面的代码在组中执行多个任务：

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

dispatch_group_async(group, queue, ^{
    NSLog(@"任务_1----%d",[NSThread isMainThread]);
});
dispatch_group_async(group, queue, ^{
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        NSLog(@"任务_2----%d",[NSThread isMainThread]);
    }
});
NSLog(@"===========================");
dispatch_group_async(group, queue, ^{
    NSLog(@"任务_3----%d",[NSThread isMainThread]);
});
dispatch_group_async(group, queue, ^{
    NSLog(@"任务_4----%d",[NSThread isMainThread]);
});
//用来监听任务组事件的执行完毕
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"done");
});

延迟执行任务

//这个任务将会在10秒后插入RunLoop当中
int delayInSeconds = 10;
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delayInSeconds * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{
    //操作
});

定时器

@property (nonatomic,strong) dispatch_source_t             timer;
//间隔还是2秒
uint64_t interval = 2 * NSEC_PER_SEC;
    //创建队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("my queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
//1.创建一个GCD定时器
/*
第一个参数:表明创建的是一个定时器
第四个参数:队列
*/
dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
// 需要对timer进行强引用，保证其不会被释放掉，才会按时调用block块
// 局部变量，让指针强引用
self.timer = timer;
//2.设置定时器的开始时间,间隔时间,精准度
/*
第1个参数:要给哪个定时器设置
第2个参数:开始时间
第3个参数:间隔时间
第4个参数:精准度 一般为0 在允许范围内增加误差可提高程序的性能
GCD的单位是纳秒 所以要*NSEC_PER_SEC
*/
dispatch_source_set_timer(timer, DISPATCH_TIME_NOW, interval, 0 * NSEC_PER_SEC);
//3.设置定时器要执行的事情
dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{
    NSLog(@"---%@--",[NSThread currentThread]);
});
// 启动定时器
dispatch_resume(timer);
//暂停
-(void)pauseTimer {
    if(_timer){
        dispatch_suspend(_timer);
    }
}
//恢复
-(void)resumeTimer {
    if(_timer){
        dispatch_resume(_timer);
    }
}
//暂停
-(void)stopTimer {
    if(_timer) {
        dispatch_source_cancel(_timer);
        _timer = nil;
    }
}

单利构造

+ (ZQDBTool *)shared {
    static dispatch_once_t pred;
    static ZQDBTool *dbTool = nil;
    dispatch_once(&pred, ^ {
        dbTool = [[self alloc] init];
    });
    return dbTool;
}

DISPATCH_QUEUE_SERIAL 和 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 区别

情况一：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.Maker",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_sync(queue, ^ {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        NSLog(@"任务_1  %d",[NSThread isMainThread]);
    }
});
dispatch_sync(queue, ^ {
    NSLog(@"任务_2  %d",[NSThread isMainThread]);
});
NSLog(@"任务_3  %d",[NSThread isMainThread]);

和

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.Maker",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_sync(queue, ^ {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        NSLog(@"任务_1  %d",[NSThread isMainThread]);
    }
});
dispatch_sync(queue, ^ {
    NSLog(@"任务_2  %d",[NSThread isMainThread]);
});
NSLog(@"任务_3  %d",[NSThread isMainThread]);

运行结果如下：

2016-12-26 14:34:07.613 GCDTest[87814:5392814] 任务_1  1
2016-12-26 14:34:07.614 GCDTest[87814:5392814] 任务_1  1
2016-12-26 14:34:07.614 GCDTest[87814:5392814] 任务_1  1
2016-12-26 14:34:07.614 GCDTest[87814:5392814] 任务_1  1
2016-12-26 14:34:07.615 GCDTest[87814:5392814] 任务_1  1
2016-12-26 14:34:07.615 GCDTest[87814:5392814] 任务_1  1
2016-12-26 14:34:07.615 GCDTest[87814:5392814] 任务_1  1
2016-12-26 14:34:07.616 GCDTest[87814:5392814] 任务_1  1
2016-12-26 14:34:07.616 GCDTest[87814:5392814] 任务_1  1
2016-12-26 14:34:07.616 GCDTest[87814:5392814] 任务_1  1
2016-12-26 14:34:07.616 GCDTest[87814:5392814] 任务_2  1
2016-12-26 14:34:07.617 GCDTest[87814:5392814] 任务_3  1

总结：无论是并行队列还是串行队列，只要是dispatch_sync就会阻塞当前线程。

情况二：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.Maker",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(queue, ^ {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        NSLog(@"任务_1  %d",[NSThread isMainThread]);
    }
});
dispatch_async(queue, ^ {
    NSLog(@"任务_2  %d",[NSThread isMainThread]);
});
NSLog(@"任务_3  %d",[NSThread isMainThread]);

运行结果如下：

2016-12-26 14:45:09.685 GCDTest[88024:5447088] 任务_1  0
2016-12-26 14:45:09.685 GCDTest[88024:5446804] 任务_3  1
2016-12-26 14:45:09.685 GCDTest[88024:5447088] 任务_1  0
2016-12-26 14:45:09.686 GCDTest[88024:5447088] 任务_1  0
2016-12-26 14:45:09.686 GCDTest[88024:5447088] 任务_1  0
2016-12-26 14:45:09.686 GCDTest[88024:5447088] 任务_1  0
2016-12-26 14:45:09.686 GCDTest[88024:5447088] 任务_1  0
2016-12-26 14:45:09.686 GCDTest[88024:5447088] 任务_1  0
2016-12-26 14:45:09.687 GCDTest[88024:5447088] 任务_1  0
2016-12-26 14:45:09.687 GCDTest[88024:5447088] 任务_1  0
2016-12-26 14:45:09.687 GCDTest[88024:5447088] 任务_1  0
2016-12-26 14:45:09.687 GCDTest[88024:5447088] 任务_2  0

情况三：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.Maker",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^ {
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        NSLog(@"任务_1  %d",[NSThread isMainThread]);
    }
});
dispatch_async(queue, ^ {
    NSLog(@"任务_2  %d",[NSThread isMainThread]);
});
NSLog(@"任务_3  %d",[NSThread isMainThread]);

运行结果如下：

2016-12-26 14:43:02.398 GCDTest[87957:5436866] 任务_1  0
2016-12-26 14:43:02.398 GCDTest[87957:5436830] 任务_3  1
2016-12-26 14:43:02.399 GCDTest[87957:5436868] 任务_2  0
2016-12-26 14:43:02.399 GCDTest[87957:5436866] 任务_1  0
2016-12-26 14:43:02.404 GCDTest[87957:5436866] 任务_1  0
2016-12-26 14:43:02.406 GCDTest[87957:5436866] 任务_1  0
2016-12-26 14:43:02.407 GCDTest[87957:5436866] 任务_1  0
2016-12-26 14:43:02.409 GCDTest[87957:5436866] 任务_1  0
2016-12-26 14:43:02.421 GCDTest[87957:5436866] 任务_1  0
2016-12-26 14:43:02.425 GCDTest[87957:5436866] 任务_1  0
2016-12-26 14:43:02.427 GCDTest[87957:5436866] 任务_1  0
2016-12-26 14:43:02.430 GCDTest[87957:5436866] 任务_1  0

总结：情况二和情况三，同步队列在队列内部任务一个一个执行；并行队列在队列内部任务是一起执行。

阻塞当前线程仅仅与dispatch_sync和dispatch_async有关，与队列无关。

dispatch_sync 和 dispatch_async 区别

//1、dispatch_sync 同步
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_sync(queue, ^ {
   NSLog(@"任务_1  %d",[NSThread isMainThread]);
});
dispatch_sync(queue, ^ {
   NSLog(@"任务_2  %d",[NSThread isMainThread]);
});
NSLog(@"任务_3  %d",[NSThread isMainThread]);
//2、dispatch_async 异步
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(queue, ^ {
    NSLog(@"任务_1  %d",[NSThread isMainThread]);
});
dispatch_async(queue, ^ {
    NSLog(@"任务_2  %d",[NSThread isMainThread]);
});
NSLog(@"任务_3  %d",[NSThread isMainThread]);

dispatch_sync中的任务依然是在主线程执行，任务_2会等待任务_1执行完毕在执行，会阻塞当前队列（queue）。
任务执行完成顺序：任务_1、任务_2、任务_3
dispatch_async中的任务在另一个线程里执行，任务_2不会等待任务_1执行完毕在执行，并不会阻塞主线程。
任务执行完成顺序：任务_1、任务_2、任务_3 或任务_2、任务_1、任务_3

串行、并行队列与读写数据安全性

dispatch_barrier_async的使用

假如我们希望在数据读取任务_1和任务_2并发执行结束后，再执行数据写入任务_3，任务_3完成后再并发执行数据读取任务_4和任务_5，同时我们还不希望阻塞线程。

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.Maker", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^(){
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        //数据读取_1
        NSLog(@"任务_1  %d",[NSThread isMainThread]);
    }
});
dispatch_async(queue, ^(){
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        //数据读取_2
        NSLog(@"任务_2  %d",[NSThread isMainThread]);
    }
});
dispatch_barrier_async(queue, ^(){
    //数据写入
    NSLog(@"任务_3---------%d",[NSThread isMainThread]);
});
dispatch_async(queue, ^(){
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        //数据读取_4
        NSLog(@"任务_4  %d",[NSThread isMainThread]);
    }
});
dispatch_async(queue, ^(){
    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        //数据读取_5
        NSLog(@"任务_5  %d",[NSThread isMainThread]);
    }
});

JOIN行为

dispatch_group_wait的使用

如果希望永久等待下去，时间可以设置为DISPATCH_TIME_FOREVER

dispatch_queue_t quene = dispatch_queue_create("com.Maker", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(quene, ^{
    dispatch_queue_t allTasksQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    dispatch_group_t allTasksGroup = dispatch_group_create();
    dispatch_group_async(allTasksGroup, allTasksQueue, ^{
        NSLog(@"任务_1-----%d",[NSThread isMainThread]);
    });
    dispatch_group_async(allTasksGroup, allTasksQueue, ^{
        NSLog(@"任务_2-----%d",[NSThread isMainThread]);
    });
    dispatch_group_async(allTasksGroup, allTasksQueue, ^{
        NSLog(@"任务_3-----%d",[NSThread isMainThread]);
    });
    NSLog(@"--------------------");
    dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_FOREVER, 10 * NSEC_PER_SEC);
    if (dispatch_group_wait(allTasksGroup, time) == 0) {
        NSLog(@"任务已经全部执行完毕-----%d",[NSThread isMainThread]);
    }
    else {
        NSLog(@"任务没有执行完毕-----%d",[NSThread isMainThread]);
    }
});

假如等待1秒运行结果如下：

2016-12-29 14:01:46.463 GCDTest[1642:558106] 任务_1-----0
2016-12-29 14:01:46.463 GCDTest[1642:558069] --------------------
2016-12-29 14:01:47.539 GCDTest[1642:558069] 任务没有执行完毕-----1
2016-12-29 14:01:47.539 GCDTest[1642:558069] =====================
2016-12-29 14:01:49.466 GCDTest[1642:558105] 任务_2-----0
2016-12-29 14:01:49.466 GCDTest[1642:558108] 任务_3-----0

假如等待7秒运行结果如下：

2016-12-29 14:05:22.820 GCDTest[1665:573914] 任务_1-----0
2016-12-29 14:05:22.820 GCDTest[1665:573793] --------------------
2016-12-29 14:05:25.886 GCDTest[1665:573915] 任务_2-----0
2016-12-29 14:05:25.886 GCDTest[1665:573917] 任务_3-----0
2016-12-29 14:05:25.887 GCDTest[1665:573793] 任务已经全部执行完毕-----1
2016-12-29 14:05:25.887 GCDTest[1665:573793] =====================

并行循环

OC也可以让循环并行执行，在GCD当中有一个dispatch_apply函数：

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_apply(20, queue, ^(size_t i) {
    NSLog(@"任务_%lu", i);
});

控制队列（暂停和恢复）

使用dispatch_suspend(queue)可以暂停队列中任务的执行，
使用dispatch_result(queue)可以继续执行被暂停的队列。

最后编辑于：2018.01.10 14:29:48

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OS And iOS — GCD基础

主观感受

GCD概念

获取队列

执行异步任务

任务组

延迟执行任务

定时器

单利构造

DISPATCH_QUEUE_SERIAL 和 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 区别

情况一：

情况二：

情况三：

dispatch_sync 和 dispatch_async 区别

串行、并行队列与读写数据安全性

dispatch_barrier_async的使用

JOIN行为

dispatch_group_wait的使用

并行循环

控制队列（暂停和恢复）

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