iOS多线程学习小记『GCD的API』

苹果官方对于GCD的说明:开发者要做的只是定义想要执行的任务并追加到适当的Dispatch Queus中。

3.2.1Dispath Queue 是什么?

是执行处理的等待队列

如果使用 dispath_async 函数,在Block语法中记述想执行的处理并将其追加到Dispatch Queue中。Dispatch Queue 按照追加的顺序(先进先出FIFO,First-In-First-Out)执行处理。

3.2.2Dispatch Queue 的种类

Serial Dispatch Queue             等待队列中的任务处理结束再处理新的任务              串行队列
Concurrent Dispatch Queue    不等待队列中的任务处理结束就开始处理新的任务    并行队列

当queue为串行队列时,因为要等待现在执行中的处理结束,因此执行顺序为先进先出,同时,执行的处理书只能有1个。
当queue为并行队列时,因为不用等待现在执行中的处理结束,这样虽然不用等待处理结束,可以并行执行多个处理,但是并行执行的处理数取决于当前系统的状态,即iOS 和OSX基于Dispatch Queue中的处理数。CPU核数以及CPU负荷等当前系统的状态来决定并行队列中执行的处理数。所谓“并行执行”,就是使用多个线程同时执行多个处理。
iOS和 OSX的核心—XNU内核决定应当使用的线程数,并只生产所需的线程执行处理。另外,当处理结束。应当执行的处理减少时,XNU内核会结束不在需要的线程。XNU内核仅使用并行队列,便可完美地管理并行执行多个处理的线程。

创建队列 dispatch_queue_create
方法1、通过dispatch_queue_create函数可生成 Dispatch Queue.以下源代码生成了 Serial Dispatch Queue.

  dispatch_queue_t mySerialDispatchQueue = dispatch_queue_create("com.example.gcd.MySerialDispatchQueue", NULL);

Serial Dispatch Queue 生成个数的注意事项:

    dispatch_queue_t myConcurrentDispatchQueue = dispatch_queue_create("com.example.gcd.MyConcurrentDispatchQueue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

并行队列 并行执行多个追加处理,而串行队列同时只能执行1个追加处理。虽然串行队列和并行队列收到系统的限制,但用Dispatch_queue_creat 函数可以生成任意多个 Dispatch Queue.

  • 当生成多个Serial Dispatch Queue时
    各个Serial Dispatch Queue 将并行执行。虽然在1个Serial Dispatch Queue中同时只能执行一个追加处理,但如果将处理分别追加到4个Serial Dispatch Queue中,各个Serial Dispatch Queue 执行1个,即为同时执行4个处理。

一旦生成Serial Dispatch Queue并追加处理,系统对于一个Serial Dispatch Queue 就只生成并使用一个线程。如果生成2000个Serial Dispatch Queue,那么就生成2000个线程。
像之前列举的多线程编程问题一样,如果过多的使用多线程,就会消耗大量内存,引起大量的上下文切换,大幅度降低系统的响应性能。

只在为了避免多个线程编程问题之一:多线程更新相同资源导致数据竞争时使用Serial Dispatch Queue.
但是Serial Dispatch Queue 的生成个数应当仅限所必须的数量。例如更新数据库时1个表生成1个Serial Dispatch Queue,虽然”Serial Dispatch Queue比 Concurrent Dispatch Queue能生成更多的线程 “,但绝不能激动之下大量生成Serial Dispatch Queue.

  • 当想并行执行不发生数据竞争等问题的处理时。
    使用Concurrent Dispatch Queue. 而且对于Concurrent Dispatch Queue来说,不管生成多少,由于XNU内核只能使用有效管理的线程,因此不会发生Serial Dispatch Queue的那些问题。

3.2.3下面继续讲dispatch_queue_create 函数

该函数的第一个参数指定 Serial Dispatch Queue的名称。Dispatch Queue 的名称推荐使用应用程序ID这种逆序全程域名(FQDN,fully qualified domain name)。该名称在Xcode 和 Instruments的调试器中作为Dispatch Queue名称表示。另外,该名称也出现在应用程序崩溃时所生成的CrashLog中。我们命名时应遵循这样的原则:对我们编程人员来说简单易懂,对用户来说也要易懂。

生成Serial Dispatch Queue时,将第二个参数指定为Null.

生成Concurrent Dispatch Queue时,指定为DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT.

dispatch_queue_create 函数的返回值为 dispatch_queue_t 类型

3.2.4系统标准提供的队列

实际上不用特意生成Dispatch Queue 系统也会给我们提供几个。那就是Main Dispatch Queue 和 Global Dispatch Queue.
Main Dispatch Queue 正如其名中含有的”Main”一样,是在主线程中执行的Dispatch Queue. 因为主线程只有1个,所以Main Dispatch Queue 自然就是Serial Dispatch Queue.
追加到Main Dispatch Queue的处理 是在主线程中的Runloop中执行。由于在主线程中执行,因此要将用户界面更新等一些必须在主线程中执行的处理追加到Main Dispatch Queue使用。

 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

另一个Global Dispatch Queue 是所有应用程序都能使用的 Concurrent Dispatch Queue. 没有必要通过 dispatch_queue_create 函数逐个生成Concurrent Dispatch Queue. 只要获取Global Dispatch Queue使用即可。
另外,Global Dispatch Queue 有四个执行优先级,分别是:
高优先级(High Priority)
默认优先级(Default Priority)
低优先级 (Low Priority)
后台优先级 (Background Priority)
通过XNU内核管理的用于Global Dispatch Queue的线程,将各自使用的Global Dispatch Queue(全局队列)的执行优先级作为线程的使用执行优先级使用。在向Global Dispatch Queue 追加处理时,应选择与处理内容对应的执行优先级的Global Dispatch Queue.
但是通过XNU内核用于Global Dispatch Queue的线程并不能保证实时性,因此执行优先级只是大致的判断。
系统提供的队列总结如下:


系统提供的队列

获取方法

        //获取主 队列
    dispatch_queue_t mainDispatchQueue = dispatch_get_main_queue();
    
    /**
     高优先级
     */
    dispatch_queue_t globalDispatchQueueHigh = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0);
    /**
     默认优先级
     */
    dispatch_queue_t globalDispatchQueueDefault = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    /**
     低优先级
     */
    dispatch_queue_t globalDispatchQueueLow = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0);
    
    /**
     后台优先级
     */
    dispatch_queue_t globalDispatchQueueBakground = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);
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