iOS 开发多线程 —— GCD(1)
本文是根据文顶顶老师的博客学习总结而来，如有不妥之处，还望指出。http://www.cnblogs.com/wendingding/p/3807716.html
概览：
/* 纯c语言，提供了非常多强大的函数 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 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） 程序员只需告诉GCD要执行的任务，不需要编写任何线程管理代码 GCD核心概念：1）任务（执行什么操作） 2）队列（存放任务） GCD会自动从队列中取出任务，放到对应的线程中执行 任务的取出遵循FIFO原则：先进先出，后进后出 常用函数： 同步函数：dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, DISPATCH_NOESCAPE dispatch_block_t block) 1）不具备开线程的能力，不能开线程 2）任务执行的方式：同步 异步函数：dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block) 1）具备开线程的能力，可以开线程 2）任务执行的方式：异步 队列类型： 并发队列： 1）可以让多个任务并发（同时）执行 2）并发功能只有在异步函数（dispatch_async）下才有效 串行队列： 1）让任务一个接一个的执行 同步、异步：能不能开启新的线程 并发、串行：任务的执行方式
一. 任务和队列
GCD中有2个核心概念
（1）任务：执行什么操作
（2）队列：用来存放任务
GCD的使用就2个步骤
（1）定制任务
（2）确定想做的事情
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
提示：任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出
二. 执行任务
1. GCD中有2个用来执行任务的函数
说明：把右边的参数（任务）提交给左边的参数（队列）进行执行。
（1）用同步的方式执行任务 dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
参数说明：
queue：队列
block：任务
（2）用异步的方式执行任务 dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
2. 同步和异步的区别
同步：在当前线程中执行
异步：在另一条线程中执行
三. 队列
1. 队列的类型
GCD的队列可以分为2大类型
（1）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）并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效
（2）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）
2. 补充说明
有4个术语比较容易混淆：同步、异步、并发、串行
同步和异步决定了要不要开启新的线程
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
并发和串行决定了任务的执行方式
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
3. 串行队列
GCD中获得串行有2种途径
（1）使用dispatch_queue_create函数创建串行队列:
dispatch_queue_t dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr); // 队列名称， 队列属性，一般用NULL即可
//label:队列名称
//attr:队列属性，为NULL时，默认为串行队列
DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT：并发队列
DISPATCH_QUEUE_SERIAL：串行队列
示例：
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", NULL); // 创建一个串行队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); // 创建一个并发队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); // 创建一个串行队列
dispatch_release(queue); // 非ARC需要释放手动创建的队列
（2）使用主队列（跟主线程相关联的队列）
主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列,放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行
使用dispatch_get_main_queue()获得主队列
示例：
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
4. 并发队列
GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，不需要手动创建
使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列
dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority,unsigned long flags); // 此参数暂时无用，用0即可
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); // 创建一个并发队列
示例：
这个参数是留给以后用的，暂时用不上，传个0。
第一个参数为优先级，这里选择默认的。获取一个全局的默认优先级的并发队列。
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 获得全局并发队列
常见的创建方式：
//TODO: 异步函数 + 并发队列： //开辟新的子线程，任务并发执行。开辟线程的个数不是由任务的个数决定，而是由GCD自己决定 -(void)asyncConcurrent{ // 1）创建队列 //全局并发队列 // dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); /* 第一个参数：队列的名字 第二个参数：队列的类型 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT：并发队列 DISPATCH_QUEUE_SERIAL：串行队列 */ dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.binge.www", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); //2）封装任务，把任务添加到队列 dispatch_async(queue, ^{ //需要执行的任务 NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]); }); } //TODO:异步函数 + 串行队列： //只会开辟一条子线程，所有任务在该子线程中串行执行。 -(void)asyncSerial{ // 1）创建队列 /* 第一个参数：队列的名字 第二个参数：队列的类型 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT：并发队列 DISPATCH_QUEUE_SERIAL：串行队列 */ dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.binge.www", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); //2）封装任务，把任务添加到队列 dispatch_async(queue, ^{ //需要执行的任务 NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]); }); } //TODO:同步函数 + 并发队列： //不会开辟新的子线程，所有任务在当前线程中串行执行。 -(void)syncConcurrent{ // 1）创建队列 /* 第一个参数：队列的名字 第二个参数：队列的类型 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT：并发队列 DISPATCH_QUEUE_SERIAL：串行队列 */ dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.binge.www", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); //2）封装任务，把任务添加到队列 dispatch_sync(queue, ^{ //需要执行的任务 NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]); }); } //TODO:同步函数 + 串行队列： //不会开辟新的子线程，所有任务在当前线程中串行执行。 -(void)syncSerial{ // 1）创建队列 /* 第一个参数：队列的名字 第二个参数：队列的类型 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT：并发队列 DISPATCH_QUEUE_SERIAL：串行队列 */ dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.binge.www", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); //2）封装任务，把任务添加到队列 dispatch_sync(queue, ^{ //需要执行的任务 NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]); }); } //TODO:异步函数 + 主队列： //不会开启线程，所有任务在主线程中串行执行 -(void)asyncMain{ // 1）创建主队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); //2）封装任务，把任务添加到队列 dispatch_async(queue, ^{ //需要执行的任务 NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]); }); } //TODO:同步函数 + 主队列： //死锁 -(void)syncMain{ // 1）创建主队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); //2）封装任务，把任务添加到队列 dispatch_sync(queue, ^{ //需要执行的任务 NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]); }); }
说明：同步函数不具备开启线程的能力，无论是什么队列都不会开启线程；异步函数具备开启线程的能力，开启几条线程由队列决定（串行队列只会开启一条新的线程，并发队列会开启多条线程）。
同步函数
（1）并发队列：不会开线程
（2）串行队列：不会开线程
异步函数
（1）并发队列：能开启N条线程
（2）串行队列：开启1条线程
常见用法：
1.从子线程回到主线程
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ //在这执行一些耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ //回到主线程进行操作 }); });
2.延迟调用
（1）
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:5.0];
注意：如果将
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:5.0];放到子线程中，例如：
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:5.0];
});
这时候程序不会运行 run 方法。
正确写法：
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:5.0];
[[NSRunLoop currentRunLoop] run];
});
(2)
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0*NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
//5秒后执行这里的操作,可以选择在哪个线程中执行，即：可以用dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0) 代替 dispatch_get_main_queue()
});
dispatch_group_t:
如果想在dispatch_queue（队列）中所有的任务执行完成后再做某种操作，在串行队列中，可以把该操作放到最后一个任务执行完成后继续，但是在并行队列中怎么做呢。这就有dispatch_group 成组操作
dispatch_group_t groupT = dispatch_group_create(); dispatch_queue_t queueT = dispatch_queue_create("gcd.www", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);//创建一个并发队列 dispatch_group_async(groupT, queueT, ^{ sleep(5); NSLog(@"这是第一个任务=%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_group_async(groupT, queueT, ^{ NSLog(@"这是第二个任务=%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_group_async(groupT, queueT, ^{ NSLog(@"这是第三个任务=%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_group_notify(groupT, queueT, ^{ NSLog(@"上面3个任务完成来到这里=%@",[NSThread currentThread]); });
我们来看一下打印结果：
2018-10-16 11:24:23.185829+0800 NSThread-GCD-NSOperation[5203:2530249] 这是第二个任务=<NSThread: 0x1c42799c0>{number = 3, name = (null)} 2018-10-16 11:24:23.186054+0800 NSThread-GCD-NSOperation[5203:2530249] 这是第三个任务=<NSThread: 0x1c42799c0>{number = 3, name = (null)} 2018-10-16 11:24:28.190651+0800 NSThread-GCD-NSOperation[5203:2530253] 这是第一个任务=<NSThread: 0x1c02788c0>{number = 4, name = (null)} 2018-10-16 11:24:28.191438+0800 NSThread-GCD-NSOperation[5203:2530253] 上面3个任务完成来到这里=<NSThread: 0x1c02788c0>{number = 4, name = (null)}
我们可以看到，只有当3个任务都完成的时候（即时第一个任务延时了5秒），才会调用dispatch_group_notify。
思考：如果在队列中添加了子线程，并有延时操作，上面的方法还适用吗？我们再来看代码演示。
dispatch_group_t groupT = dispatch_group_create(); dispatch_queue_t queueT = dispatch_queue_create("gcd.www", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);//创建一个并发队列 dispatch_group_async(groupT, queueT, ^{ dispatch_async(queueT, ^{ sleep(5); NSLog(@"这是第一个任务=%@",[NSThread currentThread]); }); }); dispatch_group_async(groupT, queueT, ^{ NSLog(@"这是第二个任务=%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_group_async(groupT, queueT, ^{ NSLog(@"这是第三个任务=%@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_group_notify(groupT, queueT, ^{ NSLog(@"上面3个任务完成来到这里=%@",[NSThread currentThread]); });
再来看打印结果：
2018-10-16 11:34:10.060225+0800 NSThread-GCD-NSOperation[5206:2532901] 这是第二个任务=<NSThread: 0x1c0460200>{number = 3, name = (null)} 2018-10-16 11:34:10.060466+0800 NSThread-GCD-NSOperation[5206:2532901] 这是第三个任务=<NSThread: 0x1c0460200>{number = 3, name = (null)} 2018-10-16 11:34:10.060701+0800 NSThread-GCD-NSOperation[5206:2532967] 上面3个任务完成来到这里=<NSThread: 0x1c04692c0>{number = 4, name = (null)} 2018-10-16 11:34:15.065466+0800 NSThread-GCD-NSOperation[5206:2532901] 这是第一个任务=<NSThread: 0x1c0460200>{number = 3, name = (null)}
我们发现：当第一个任务是在子线程中做了延时操作时，队列中任务还没全部完成，就调用了dispatch_group_notify。
这时，我们需要用到：
dispatch_group_enter //group内任务数+1
dispatch_group_leave //group内任务数-1
当group内任务数为0时，任务全部完成，触发dispatch_group_notify
大致就这么理解吧。
继续看代码：
dispatch_group_enter(groupT);// +1 dispatch_group_async(groupT, queueT, ^{ dispatch_async(queueT, ^{ sleep(5); NSLog(@"currentThread1=%@",[NSThread currentThread]); dispatch_group_leave(groupT);// 任务完成-1 }); }); dispatch_group_enter(groupT);// +1 dispatch_group_async(groupT, queueT, ^{ dispatch_async(queueT, ^{ sleep(2); NSLog(@"currentThread2=%@",[NSThread currentThread]); dispatch_group_leave(groupT);// 任务完成-1 }); }); dispatch_group_enter(groupT);// +1 dispatch_group_async(groupT, queueT, ^{ dispatch_async(queueT, ^{ NSLog(@"currentThread3=%@",[NSThread currentThread]); dispatch_group_leave(groupT);// 任务完成-1 }); }); dispatch_group_notify(groupT, dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"currentThread4=%@",[NSThread currentThread]); });
看打印结果：
2018-10-16 11:44:07.862952+0800 NSThread-GCD-NSOperation[5209:2535931] currentThread3=<NSThread: 0x1c4278e40>{number = 3, name = (null)} 2018-10-16 11:44:09.865219+0800 NSThread-GCD-NSOperation[5209:2535935] currentThread2=<NSThread: 0x1c0663f40>{number = 4, name = (null)} 2018-10-16 11:44:12.867091+0800 NSThread-GCD-NSOperation[5209:2535934] currentThread1=<NSThread: 0x1c0079880>{number = 5, name = (null)} 2018-10-16 11:44:12.867881+0800 NSThread-GCD-NSOperation[5209:2535834] currentThread4=<NSThread: 0x1c0079680>{number = 1, name = main}
可以看到，解决了上面的问题，只有当group内所有任务都完成的时候才会出发dispatch_group_notify。
再介绍一个知识点：
再思考一下：如果有多个线程异步执行，正常情况下，这些线程是同时执行的，这时有个需求，要求先执行前面两个，后面的再执行，怎么办？
看代码：
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("test", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"1"); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"2"); }); dispatch_barrier_async(queue, ^{ //先执行此函数前面的代码 }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"3"); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"4"); });
dispatch_barrier_async
栅栏函数 先执行栅栏函数前面，再执行栅栏函数后面的
注意：不能使用全局并发队列 dispatch_get_global_queue
