一、什么是GCD
全称是Grand Central Dispatch，可译为“牛逼的中枢调度器”，纯C语言，提供了非常多强大的函数
二、GCD的优势
GCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案
GCD会自动利用更多的CPU内核（比如双核、四核）
GCD会自动管理线程的生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程）
程序员只需要告诉GCD想要执行什么任务，不需要编写任何线程管理代码
三、GCD的概念
1）基本概念
1、任务和队列 ：任务：执行什么操作 队列：用来存放任务
2、同步和异步：同步：只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力 异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
3、并发和串行：并发：多个任务并发（同时）执行 串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务
4、进程和线程：进程：一个可执行的程序（一个app就是一个线程） 线程：程序中一个单一的顺序控制流程
2）区别及原因
1、我们用GCD无非就是想合理完成任务，那么我们会面临2个重要步骤：一、知道想做的事情——定制任务；二、任务很多怎么办？让它们不要乱排个队——将任务添加到队列中（GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执行，任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出）。
2、多任务会添加进队列，队列有区分两种——并发（行）和串行队列
并发队列（Concurrent Dispatch Queue）：可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多个线程同时执行任务）
串行队列（Serial Dispatch Queue）：让任务一个接着一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）
并发和串行主要影响：任务的执行方式
3、任务添加好了那么就要开始执行任务，GCD任务执行有两种方式——同步与异步
同步——发出一个调用时，在没有得到结果之前，该调用就不返回。但是一旦调用返回，就得到返回值了。换句话说，就是由*调用者*主动等待这个*调用*的结果。异步——在发出之后，这个调用就直接返回了，所以没有返回结果。
具体理解：有A,B,C三个任务，同步执行——程序将等待A 执行完毕之后, 再执行B, 再执行C；异步执行——程序直接跳过A,B,C,执行后面的代码, 执行完毕之后, 再来执行A,B,C中的任务
同步和异步主要影响：能不能开启新的线程 同步：在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力 异步：在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力。
四、GCD的基本使用
1、串行队列：系统提供（主队列）：dispatch_queue_t q = dispatch_get_main_queue(); 自己创建：dispatch_queue_tqueue =dispatch_queue_create("cn.itcast.queue",NULL);//第一个参数为队列名
2、并行队列：系统提供（全局队列）：dispatch_queue_t q = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);(里面的参数第一个为优先级,可以默认为固定写法)
全局并发队列的优先级
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH2 高
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT0 默认（中）
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) 低
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN 后台
自己创建：dispatch_queue_t q =dispatch_queue_create("......",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
3、 同步操作：dispatch_sync 会依次顺序执行，能够决定任务的执行顺序；
4、 异步操作：dispatch_async会并发执行，无法确定任务的执行顺序；
5、是否开启线程
01、异步函数+并发队列：开启多条线程，并发执行任务
02、异步函数+串行队列：开启一条线程，串行执行任务
03、同步函数+并发队列：不开线程，串行执行任务
04、同步函数+串行队列：不开线程，串行执行任务
05、异步函数+主队列：不开线程，在主线程中串行执行任务
06、同步函数+主队列：不开线程，串行执行任务（注意死锁发生）
07、注意同步函数和异步函数在执行顺序上面的差异
6、下载图片操作实例：
0、获取一个全局的队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
1、先开启一个线程，把下载图片的操作放在子线程中处理dispatch_async(queue, ^{
2、下载图片
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/zhidao/pic/item/6a63f6246b600c3320b14bb3184c510fd8f9a185.jpg"];
NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];
NSLog(@"下载操作所在的线程--%@",[NSThread currentThread]);
3、回到主线程刷新UI
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
self.imageView.image = image;
打印查看当前线程
NSLog(@"刷新UI---%@",[NSThread currentThread]);
});
});
GCD其它常用函数
01、栅栏函数（控制任务的执行顺序）
dispatch_barrier_async(queue, ^{
NSLog(@"--dispatch_barrier_async-");
});
02、延迟执行（延迟·控制在哪个线程执行）
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
NSLog(@"---%@",[NSThread currentThread]);
});
03、一次性代码（注意不能放到懒加载）
-(void)once
{
整个程序运行过程中只会执行一次
onceToken用来记录该部分的代码是否被执行过
staticdispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
NSLog(@"-----");
});
}
04、快速迭代（开多个线程并发完成迭代操作,可能会提高一定的性能）
dispatch_apply(subpaths.count, queue, ^(size_t index) {
});
05、队列组（同栅栏函数）
创建队列组
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
队列组中的任务执行完毕之后，执行该函数
dispatch_group_notify(dispatch_group_t group,
dispatch_queue_t queue,
dispatch_block_t block);
代码案例：
-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
[selfsyncWithMain];
}
同步函数+主队列:死锁
-(void)syncWithMain
{
NSLog(@"-----");
1.获得主队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);
});
}
异步函数+主队列:不会开线程,串行执行
凡是在主队列中的任务都在主线程中去执行
-(void)asyncWithMain
{
1.获得主队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
异步函数
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);
});
}
同步函数+并发队列:不会开线程,串行执行
-(void)syncWithConcuerrent
{
获得全局并发队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
同步函数
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);
});
}
同步函数+串行队列:不会开线程,串行执行
-(void)syncWithserial
{
1.创建队列(串行队列)
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.download", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
同步函数
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);
});
}
异步函数+串行队列:会开1条线程,串行执行
-(void)asyncWithserial
{
1.创建队列(串行队列)
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.download", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
异步函数
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);
});
}
异步函数+并发队列:会开线程,会开启多条线程,并发执行
-(void)asyncWithConcurrent
{
1.创建队列(并发队列)
第一个参数:C语言的字符传,标签
第二个参数:队列的类型
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.download", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
异步函数
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);
});
}
各种队列的执行效果
注意
使用dispatch_sync函数往当前串行队列中添加任务，会卡住当前的串行队列
五、线程间通信示例
1、从子线程回到主线程
dispatch_async(
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{
执行耗时的异步操作...
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
回到主线程，执行UI刷新操作
});
});
2、延时执行：iOS常见的延时执行有2种方式
注意：调用NSObject的方法(一旦定制好延迟任务后,不会卡主当前线程:经常使用)
a.自动回到当前线程(在哪个线程调的就回到哪个线程)调用self的download方法,并且传递参数withObject:参数afterDelay:延迟的时间
[selfperformSelector:@selector(run)withObject:nilafterDelay:2.0];
设定好延迟的时间后,它会先执行后边的代码,2秒后再调用self的run方法(并且不会卡主线程,在主线程调最后会回到主线程,在子线程调最后会回到子线程)
b.使用GCD函数(3秒后自动开启新线程执行block中的代码,不会卡主当前的线程,在主/子线程调用都可以使用)
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0*NSEC_PER_SEC)),dispatch_get_main_queue(), ^{
2秒后执行这里的代码...在哪个线程执行，跟队列类型有关
});
DISPATCH_TIME_NOW:现在开始的意
2.0*NSEC_PER_SEC:设置的秒数(直接更改数字即可)
dispatch_get_main_queue():主队列的意思
3.会卡主线程(不推荐使用)
[NSThread sleepForTimeInterval:3]
3、一次性代码
使用dispatch_once函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次
staticdispatch_once_tonceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
程序运行过程中,永远只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)
});
4、队列组
有这么1种需求：首先，分别异步执行2个耗时的操作。其次，等2个异步操作都执行完毕后，再回到主线程执行操作
如果想要快速高效地实现上述需求，可以考虑用队列组(先创建一个队列组,再把要执行的一个异步操作放入队列组的block当中)
dispatch_group_tgroup = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group,dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{
执行1个耗时的异步操作
});
dispatch_group_async(group,dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{
执行1个耗时的异步操作
});
dispatch_group_notify(group,dispatch_get_main_queue(), ^{
等前面的异步操作都执行完毕后，回到主线程...
});
注意:这个组的特点,它会等组里面所有的任务(同上的两个block代码内容)都执行完了以后,它会调用_notify里面的这个block;
六、补充
1、关于GCD中的创建和释放
在iOS6.0之前，在GCD中每当使用带creat单词的函数创建对象之后，都应该对其进行一次release操作。在iOS6.0之后，GCD被纳入到了ARC的内存管理机制中，在使用GCD的时候我们就像对待普通OC对象一样对待GCD,因此不再需要我们调用release方法。
2、GCD中设置队列的优先级
01使用create函数创建出来的队列不论是串行队列还是并发队列，，其执行任务线程的优先级都是默认优先级。
02可以通过set_target_queue来变更队列的优先级。第一个参数传通过creat创建出来的队列，后面一个参数传指定了优先级的全局并发队列。第一个参数如果传主队列或者全局并发队列的话，那么执行结果是未知的。
3、暂停和恢复。
GCD中的队列也是可以暂停和恢复的，直接把相应的队列作为参数就传递就可以。使用dispatch_resume(queue1);和dispatch_suspend(queue1);
4、 GCD中可以不使用block而使用函数。
5、在NSOperation中关于main方法的调用问题。
先调用start方法，在start方法内部会调用main方法。可以通过代码来进行验证。
参考资料：https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Performance/Reference/GCD_libdispatch_Ref/index.html#//apple_ref/c/func/dispatch_queue_create
6、使用Crearte函数创建的并发队列和全局并发队列的主要区别：
1.1、全局并发队列在整个应用程序中本身是默认存在的，并且对应有高优先级、默认优先级、低优先级和后台优先级一共四个并发队列，我们只是选择其中的一个直接拿来用。而Crearte函数是实打实的从头开始去创建一个队列。
1.2、在iOS6.0之前，在GCD中凡是使用了带Crearte和retain的函数在最后都需要做一次release操作。而主队列和全局并发队列不需要我们手动release。当然了，在iOS6.0之后GCD已经被纳入到了ARC的内存管理范畴中，即便是使用retain或者create函数创建的对象也不再需要开发人员手动释放，我们像对待普通OC对象一样对待GCD就OK。
1.3、在使用栅栏函数的时候，苹果官方明确规定栅栏函数只有在和使用create函数自己的创建的并发队列一起使用的时候才有效（没有给出具体原因）
1.4、其它区别涉及到XUN内核的系统级线程编程，不一一列举。
1.5、给出一些参考资料（可以自行研究）： GCDAPI:https://developer.apple.com/library/ios/documentation/Performance/Reference/GCD_libdispatch_Ref/index.html#//apple_ref/c/func/dispatch_queue_create
Libdispatch版本源码：http://www.opensource.apple.com/source/libdispatch/libdispatch-187.5/
