GCD

走进GCD

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1.GCD是什么？
2.GCD的优势
3.GCD的核心理念
4.GCD的队列类型
5.自定义串行和并行队列
6.全局并行队列的优先级
7.主线程中的串行队列
8.调度组
9.调度组(扩展)
10.造成线程死锁的两种情况
11.线程锁（NSLock）
12.通过GCD实现单例类（ARC）
13.通过GCD实现单例类（MRC）

1.GCD是什么？

   GCD全称Grand Central Dispath（宏大的的中央调度），是苹果开发的一种支持并行操作的机制。
   它的主要部件是一个FIFO队列和一个线程池，前者用来添加任务，后者用来执行任务。
   GCD中的FIFO队列称为dispatch queue，它可以保证先进来的任务先得到执行（但不
保证一定先执行结束）。
   GCD中的函数大多数都以dispatch开头

2.GCD的优势

1.它是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案
2.它在工作的时候会自动利用更多的处理器核心
3.不用关心线程代码的实现，即不需要关心什么时候开启线程、关闭线程，GCD会负责创建线程调度你的任务
4.只需要创建出来你要执行的任务，然后把任务添加到适当的队列中

3.GCD的核心理念

将长期运行的任务拆分成多个工作单元，并把这些工作单元添加调度队列

4.GCD的队列类型

分为两种类型：
1.串行队列（需要自己创建队列）：排成一队，一次只能执行一个任务，当前的任务完成之后开始出列，
  启动下一个任务
2.并行队列（不需要自己创建队列）：同时排成N个队，可以让多个任务同时执行，即启动多个线程同时
  执行任务，并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效
ps：并行队列依旧按照任务添加的顺序启动任务，但是，后一个任务无须等待前一个任务执行完毕，而是
  启动第一个任务后，立即启动下一个任务。至于同一时刻允许同时运行多少个任务由系统决定，任务各自
  运行在并行队列为它们提供的独立线程上，并行队列中同时运行多少个任务，就必须维护多少个线程。

5.自定义串行和并行队列。

/*
 *  (1)串行队列,添加同步任务
 *  串行队列中的任务按照添加顺序执行,不会开启新线程.
 */
- (void)demo1
{
    //创建串行队列
    //参数1:表示队列的标识符,一般以反域名的形式命名
    //参数2:队列样式,DISPATCH_QUEUE_SERIAL或者NULL,表示串行队列
    dispatch_queue_t mySerialQueue = dispatch_queue_create("com.zhiyou.aaa", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    //将任务添加到队列中.
    //sync(同步):阻塞当前线程,当block块中的任务执行完毕之后,再执行后续代码
    NSLog(@"111111");
    
    dispatch_sync(mySerialQueue, ^{
        NSLog(@"--------%@",[NSThread currentThread]);
        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            NSLog(@"2222222");
        }
        
    });
    dispatch_sync(mySerialQueue, ^{
        NSLog(@"--------%@",[NSThread currentThread]);
        for (int i = 0; i < 100; i++)
        {
            NSLog(@"33333333");
        }
        
    });
    
    for (int i = 0; i < 100; i++)
    {
        NSLog(@"44444444");
    }
    
}

/*
 * (2)串行队列,添加异步任务.
 * 只开辟一条新线程,新线程中的任务还是按照添加顺序执行,但是与主线程中任务是并发执行.
 */
- (void)demo2
{
    dispatch_queue_t mySerialQueue = dispatch_queue_create("com.zhiyou.bbb", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    //async(异步):不阻塞当前线程.block块中的任务与后续代码同时执行.
    NSLog(@"1111111");
    
    dispatch_async(mySerialQueue, ^{
        NSLog(@"------%@",[NSThread currentThread]);
        
        for (int i = 0; i < 50; i++)
        {
            NSLog(@"22222");
        }
    });
    dispatch_async(mySerialQueue, ^{
        NSLog(@"------%@",[NSThread currentThread]);
        
        for (int i = 0; i < 50; i++)
        {
            NSLog(@"33333");
        }
    });
    
    for (int i = 0; i < 50; i++)
    {
        NSLog(@"44444");
    }
}

/*
 * (3)并行队列,添加同步任务(并无任何意义)
 * 不会开辟新线程,任务按添加顺序执行.
 */
- (void)demo3
{
    //DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT:表示并行队列
    dispatch_queue_t myConcurrentQurue = dispatch_queue_create("com.zhiyou.ccc", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    NSLog(@"1111");
    
    dispatch_sync(myConcurrentQurue, ^{
        NSLog(@"-----%@",[NSThread currentThread]);
        for (int i = 0; i < 50; i++)
        {
            NSLog(@"2222");
        }
    });
    dispatch_sync(myConcurrentQurue, ^{
        NSLog(@"-----%@",[NSThread currentThread]);
        for (int i = 0; i < 50; i++)
        {
            NSLog(@"333");
        }
    });
    dispatch_sync(myConcurrentQurue, ^{
        NSLog(@"-----%@",[NSThread currentThread]);
        for (int i = 0; i < 50; i++)
        {
            NSLog(@"444");
        }
    });
    
    for (int i = 0; i < 50; i++)
    {
        NSLog(@"5555");
    }
}
/*
 * 并行队列,添加异步任务
 * 会开辟多条新线程,任务并发执行.
 */
- (void)demo4
{
    dispatch_queue_t myConcurrentQurue = dispatch_queue_create("com.zhiyou.ccc", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    NSLog(@"1111");
    
    dispatch_async(myConcurrentQurue, ^{
        NSLog(@"-----%@",[NSThread currentThread]);
        for (int i = 0; i < 50; i++)
        {
            NSLog(@"2222");
        }
    });
    dispatch_async(myConcurrentQurue, ^{
        NSLog(@"-----%@",[NSThread currentThread]);
        for (int i = 0; i < 50; i++)
        {
            NSLog(@"333");
        }
    });
    dispatch_async(myConcurrentQurue, ^{
        NSLog(@"-----%@",[NSThread currentThread]);
        for (int i = 0; i < 50; i++)
        {
            NSLog(@"444");
        }
    });
    
    for (int i = 0; i < 50; i++)
    {
        NSLog(@"5555");
    }

}

6.全局并行队列的优先级

/*
 * 2.运行在分线程的四个优先级不同全局并行队列，globalQueue
 * 开辟多条线程,并发执行任务
 */
- (void)demo5
{
    //获取 globalQueue
    //参数1:表示队列的优先级
    //参数2:预留参数,设置为0.
    dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0);
   
    
    dispatch_queue_t globalQueue1 = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    dispatch_queue_t globalQueue2 = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0);
    
    dispatch_async(globalQueue, ^{
        NSLog(@"------%@",[NSThread currentThread]);
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            NSLog(@"2222");
        }
    });
    
    
   
    
    dispatch_async(globalQueue1, ^{
        NSLog(@"------%@",[NSThread currentThread]);
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            NSLog(@"1111111");
        }
    });

    
    
    
   
    dispatch_async(globalQueue2, ^{
        NSLog(@"------%@",[NSThread currentThread]);
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            NSLog(@"000000");
        }
    });

    
    
        for (int i = 0; i < 5; i++)
        {
            NSLog(@"5555");
        }
}

7.主线程中的串行队列

PS:在主线程中,主队列中使用同步任务会造成死锁

/*
 主队列
 运行在主线程的串行队列，mainQueue。
 */
- (void)demo6
{
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    
    NSLog(@"11111");
    dispatch_async(mainQueue, ^{
       
        NSLog(@"-----%@",[NSThread currentThread]);
        for (int i = 0; i < 20; i++)
        {
            NSLog(@"22222");
        }
        
    });
    for (int i = 0; i < 20; i++)
    {
        NSLog(@"33333");
    }
}

8.调度组

//  群组－统一监控一组任务
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    
    dispatch_queue_t q = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    // 添加任务
    // group 负责监控任务，queue 负责调度任务
    dispatch_group_async(group, q, ^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
        NSLog(@"任务1 %@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_group_async(group, q, ^{
        NSLog(@"任务2 %@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_group_async(group, q, ^{
        NSLog(@"任务3 %@", [NSThread currentThread]);
    });
   
    // 监听所有任务完成 － 等到 group 中的所有任务执行完毕后，"由队列调度 block 中的任务异步执行！"
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        // 修改为主队列，后台批量下载，结束后，主线程统一更新UI
        NSLog(@"OK %@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    NSLog(@"come here");

9.调度组（扩展）

调度组中还有一个添加任务的函数：
dispatch_group_enter(dispatch_group_t group)
dispatch_group_leave(dispatch_group_t group)
这两个函数要配对出现例如：

// 群组－统一监控一组任务
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
 
dispatch_queue_t q = dispatch_get_global_queue(0, 0);
 
// 1> 入组 -> 之后的 block 会被 group 监听
// dispatch_group_enter 一定和 dispatch_group_leave 要配对出现
dispatch_group_enter(group);
dispatch_async(q, ^{
    NSLog(@"task1 %@", [NSThread currentThread]);
     
    // block 的末尾，所有任务执行完毕后，添加一个出组
    dispatch_group_leave(group);
});
 
//  再次入组
dispatch_group_enter(group);
dispatch_async(q, ^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:1.0];
     
    NSLog(@"task2 %@", [NSThread currentThread]);
     
    // block 的末尾，所有任务执行完毕后，添加一个出组
    dispatch_group_leave(group);
});
 
// 群组结束
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"OVER");
});  
NSLog(@"come here");

10.造成线程死锁的两种情况

《1》请回看本文中第七条 条目下的注释，讲述的是第一种死锁情况。
《2》串行队列在使用的过程中容易出现死锁,调用 同步函数的队列 和 同步函数添加任务的目标队列 是同一个队列.
如果不是同一个队列, 是没有问题的.
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.zhiyou.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
 NSLog(@"任务一");
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"任务二");
//queue队列在调用同步函数
        dispatch_sync(queue, ^{
           
            NSLog(@"任务三");
        });
        
        NSLog(@"任务四");
    });
    
    NSLog(@"任务五");

11.线程锁（NSLock）

//Demo介绍：模拟售票员买票，展示不加锁和加锁的区别
#import "ViewController.h"

@interface ViewController ()
{
    NSInteger _ticketNum;
    NSLock *_lock;
}
@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    [self sellTicket];
}

- (void)sellTicket
{
    //所剩下的票数
    _ticketNum = 6;
    
    //创建锁
    _lock = [[NSLock alloc]init];

    NSThread *theard1 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(buyTicket) object:nil];
    theard1.name = @"售票员1";
    [theard1 start];
    
    NSThread *theard2 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(buyTicket) object:nil];
    theard2.name = @"售票员2";
    [theard2 start];
    
    NSThread *theard3 = [[NSThread alloc]initWithTarget:self selector:@selector(buyTicket) object:nil];
    theard3.name = @"售票员3";
    [theard3 start];
    
}
- (void)buyTicket
{
    while (YES)
    {
        //锁
//        [_lock lock];
        
 
        
            if (_ticketNum > 0)
            {
                [NSThread sleepForTimeInterval:0.1];
                
                _ticketNum--;
                
                NSLog(@"%@卖了一张票,还剩余 %d 张票",[NSThread currentThread].name,_ticketNum);
            }
            else
            {
                return;
            }
        
        //解锁
//        [_lock unlock];
    }
}
@end

下面是我捕捉到的不加锁控制面板的输入️

情况一：错序

情景二：出现两个售票员同时操作同一张票，导致票数错误

12.通过GCD实现单例类（ARC）

#import "Singleton.h"

static Singleton *singleton = nil;

@implementation Singleton

//通过GCD来实现单例模式
+ (instancetype)shareSingleton
{
    //参数1:谓词,用来判断block块是否已经被执行.
    //参数2:只会被调用一次的block
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        
        singleton = [[super allocWithZone:NULL]init];
        
    });
    
    return singleton;
}
+ (id)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    return [self shareSingleton];
}


@end

13.通过GCD实现单例类（MRC）

danlilei.h

#import <Foundation/Foundation.h>

@interface danlilei : NSObject
+(instancetype)danlilei;

@end

danlilei.m

//需要确保单例类的原则：一个类只有一个对象。所以要重写以下所有方法
#import "danlilei.h"
static danlilei4*danli=nil;
@implementation danlilei
+(instancetype)danlilei
{
    @synchronized(self)
    {
        danli=[danlilei4 new];
    }
    return danli;
}
-(id)init
{
    self=[super init];
    if (self)
    {
        
    }
    return self;
}
+(instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    return [self danlilei];
}
+(id)copyWithZone:(struct _NSZone *)zone
{
    return [self danlilei];
}
-(instancetype)retain
{
    return danli;
}
-(oneway void)release
{
    
}
-(id)autorelease
{
    return danli;
}
-(NSUInteger)retainCount
{
    return 1;
}

@end

最后编辑于：2017.12.03 06:26:17

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