【iOS进阶】【多线程】1-GCD

一、GCD基本思想

1>GCD的基本思想是就将操作放在队列中去执行

　　1.操作使用Blocks定义

　　2.队列负责调度任务执行所在的线程以及具体的执行时间

　　3.队列的特点是先进先出(FIFO)的，新添加至对列的操作都会排在队尾

　　4.提示:GCD的函数都是以dispatch(分派、调度)开头的

　　5.队列:dispatch_queue_t

　　　　(1)串行队列，队列中的任务只会顺序执行。DISPATCH_QUEUE_SERIAL

　　　　(2)并行队列，队列中的任务通常会并发执行。DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT

　　6.操作

　　　　dispatch_async 异步操作，会并发执行，无法确定任务的执行顺序

　　　　dispatch_sync 同步操作，会依次顺序执行，能够决定任务的执行顺序

二、GCD基本实现

1>串行队列，DISPATCH_QUEUE_SERIAL

-(void)gcdDemo1{
    //将操作放在队列中
    //在C语言函数中，定义类型，绝大多数的结尾时_t或者ref
    dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("cn.itcas.gcddemo", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
   //异步任务，并发执行。
　　//使用串行队列，的异步任务非常非常有用
　　dispatch_async(q, ^{
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    //串行队列的同步任务，同样会在主线程上运行
    //实际操作中极少用
    //同步任务，顺序执行
    dispatch_sync(q, ^{
        //[NSThread currentThread] 可以在开发中，跟踪当前线程
        //打印的 num ＝ 1，表示主线程。 num ＝ 2，表示第2个子线程
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

2>并行队列，DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT

#pragma mark 并行(并排跑，类似于赛跑)队列，DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT
-(void)gcdDemo2{
    //特点：没有队形，执行顺序程序员无法控制
    //应用场景：并发执行任务，没有先后顺序
    dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("cn.itcas.gcd2", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

    //可以调换两个for循环来看看运行结果
　　/**　
　　　　异步操作会新建多个线程、操作无序执行（有用，容易出错！）　　　　
　　　　队列前如果有其他任务，会等待前面的任务完成之后再执行　　　　
　　　　场景：既不影响主线程，又不需要顺序执行的操作！　　
　　*/　　
　　for(int i = 0;i<10 ; i++){
        //异步任务，在并行队列中，无序
        dispatch_async(q, ^{
            //[NSThread currentThread] 可以在开发中，跟踪当前线程
            //打印的 num ＝ 1，表示主线程。 num ＝ 2，表示第2个子线程
            NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
        });
    }
    
    for(int i = 0;i<10 ; i++){
        //同步任务，顺序执行
        dispatch_sync(q, ^{
            //[NSThread currentThread] 可以在开发中，跟踪当前线程
            //打印的 num ＝ 1，表示主线程。 num ＝ 2，表示第2个子线程
            NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
        });
    }
}

3>全局队列，dispatch_get_global_queue

#pragma mark 全局队列（方便多线程的设计，提供来一个全局队列，供所有的APP共同使用）
-(void)gcdDemo3{
    //全局队列与并行队列的区别
    //1> 不需要创建，直接GET就能用
    //2> 两个队列的执行效果相同
    //3> 全局队列没有名称，调试时，无法确认准确队列
    //记住：开发中永远用DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT（默认）
    dispatch_queue_t q = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    
    
    //串行队列的同步任务，同样会在主线程上运行
    //实际操作中极少用
    for(int i = 0;i<10 ; i++){
        //同步任务，顺序执行
        dispatch_sync(q, ^{
            //[NSThread currentThread] 可以在开发中，跟踪当前线程
            //打印的 num ＝ 1，表示主线程。 num ＝ 2，表示第2个子线程
            NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
        });
    }
    for(int i = 0;i<10 ; i++){
        //异步任务，并发执行。在串行队列中，仍然会依次顺序执行
        dispatch_async(q, ^{
            //[NSThread currentThread] 可以在开发中，跟踪当前线程
            //打印的 num ＝ 1，表示主线程。 num ＝ 2，表示第2个子线程
            NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
        });
    }
}

4>主队列，dispatch_get_main_queue() 

#pragma mark 主线程队列，保证操作在主线程上执行
-(void)gcdDemo4{
    //每一个应用程序都只有一个主线程
    //为什么需要在主线程上工作呢？
    //在iOS开发中，所有UI的更新工作，都必须在主线程上执行
    dispatch_queue_t q = dispatch_get_main_queue();
    
    //主线程是有工作多，除非将程序杀掉，否则主线程多工作不会结束
    //主线程不能做同步操作，这样会阻塞！
    //dispatch_sync(q, ^{
        //NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    //});
    
    
    //主队列中的操作都应该在主线程上顺序执行的，不存在异步的概念
    //异步任务在主线程上运行，同样是保持队形的
    for(int i = 0;i<10;i++){
        dispatch_async(q, ^{
            NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
        });
    }
}

5>dispatch_sync的应用场景

//阻塞并行队列的执行，要求某一操作执行后再进行后续操作，如用户登录
//确保块代码之外的局部变量确实被修改
dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("cn.itcast.gcddemo", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
__block BOOL logon = NO;
dispatch_sync(q, ^{
    NSLog(@"模拟耗时操作 %@", [NSThread currentThread]);
    [NSThread sleepForTimeInterval:2.0f];
    NSLog(@"模拟耗时完成 %@", [NSThread currentThread]); 
    logon = YES;
});

dispatch_async(q, ^{
       NSLog(@"登录完成的处理 %@", [NSThread currentThread]);
});

三、GCD小结

1>GCD

　　1.通过GCD，开发者不用再直接跟线程打交道，只需要向队列中添加代码块即可

　　2.GCD在后端管理着一个线程池，GCD不仅决定着代码块将在哪个线程被执行，它还根据可用的系统资源对这些线程进行管理。

　　　从而让开发者从线程管理的工作中解放出来，通过集中的管理线程，缓解大量线程被创建的问题

　　3.使用GCD，开发者可以将工作考虑为一个队列，而不是一堆线程，这种并行的抽象模型更容易掌握和使用

2>GCD的队列

　　1.GCD公开有5个不同的队列：运行在主线程中的主队列，3 个不同优先级的后台队列，以及一个优先级更低的后台队列（用于 I/O）

　　2.自定义队列：串行和并行队列。自定义队列非常强大，建议在开发中使用。在自定义队列中被调度的所有Block最终都将被放入到系统

　　　的全局队列中和线程池中

提示：不建议使用不同优先级的队列，因为如果设计不当，可能会出现优先级反转，即低优先级的操作阻塞高优先级的操作

3>GCD队列示意图