GCD(Grand Central Dispatch),是 Apple 开发的一个多核编程的解决方法。该方法在 Mac OS X 10.6 雪豹中首次推出,并随后被引入到了 iOS4.0 中。GCD 是一个替代诸如NSThread,NSOperationQueue, NSInvocationOperation 等技术的很高效和强大的技术。文章分享关于GCD的种种概念以及使用。

前言

GCD(Grand Central Dispatch),是 Apple 开发的一个多核编程的解决方法。该方法在 Mac OS X 10.6 雪豹中首次推出,并随后被引入到了 iOS4.0 中。GCD 是一个替代诸如NSThread,NSOperationQueue, NSInvocationOperation 等技术的很高效和强大的技术。

GCD 和 block 的配合使用,可以方便地进行多线程编程。

优势

1)  苹果官方为多核的并行运算提出的解决方案。

2)  会自动利用更多的CPU内核。

3)  会自动管理线程的生命周期(创建线程、调度任务、销毁线程)。  

核心概念

1)  任务:执行什么操作。block

2)  队列:用来存放任务。

串行队列:顺序,一个一个执行。一个任务执行完毕后才执行下一个任务。

并发队列:同时,同时执行很多个任务。自动开启多个线程同时执行任务。并发功能只有在异步函数下才生效。  

使用步骤:

1)  定制任务

确定想要做的事情。

2)  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。

任务的取出原则遵循队列的原则:先进先出,后进后出。  

执行任务的函数

1)同步方式  

dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

queue:队列

block:任务

2)异步方式

dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

queue:队列

block:任务

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。

同步任务的作用:

1)  用户登录

2)  下载任务1

3)  下载任务2  

术语

1)  同步和异步决定了是否要开辟新线程。

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。

2)  并发和串行决定了任务执行的方式。

并发:多个任务同时执行。

串行:一个任务执行完毕后,再执行下一个任务。  

代码使用 

/*串行队列*/
/*创建队列
参数:1.队列标签。 2.队列属性。
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(”dengw”,DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
/*同步执行任务,不会开辟新线程,在当前线程中顺序执行。
一般只要使用“同步”执行,串行队列对添加的同步任务,立马执行*/
dispatch_sync(queue, ^{
    NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]);
});
/*异步执行任务,开辟新线程,在新线程中执行。开辟新线程的数量与队列模式有关。串行队列中异步执行只会开启一个新线程。*/
for(int I = 0; I < 10; I++){
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]);
    });
}
  
/*并发队列:需要程序员释放。*/
/*创建队列
参数:1.队列标签。 2.队列属性。
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(”dengw”,DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
/*异步执行任务,开辟新线程,在新线程中执行。开辟新线程的数量程序员无法控制。*/
for(int I = 0; I < 10; I++){
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]);
    });
}
/*同步执行任务,不开辟新线程,顺序执行*/
for(int I = 0; I < 10; I++){
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]);
    });
}

/*主队列,专门负责在主线程上调度任务。程序启动以后至少有一个主线程,则会创建主队列。*/
/*主队列不允许开辟新线程。不会在子线程调度任务。*/
/*获得主队列*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
/*异步执行任务,在主队列中,只能顺序执行。*/
for(int I = 0; I < 10; I++){
/*异步:把任务放到主队列中,但不需要马上执行。*/
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]);
    });
}
/*同步执行任务*/
for(int I = 0; I < 10; I++){
/*同步:把任务放到主队列中,需要马上执行。*/
/*阻塞*/
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]);
    });
}

/*全局队列:本质是并发队列。
与并发队列的区别:
1)全局队列没有名字,而并发队列有名字。
2)全局队列,是供所有的应用程序使用。
3)在MRC中,全局队列不需要释放,并发队列需要释放。*/
/*获得全局队列
参数:
参数1
iOS7中
DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HEGH    2 高优先级
DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT  0 默认优先级
DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW   (-2) 低优先级
DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND    INT16_MIN 后台优先级(最低)
iOS8中
DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HEGH:QOS_CLASS_USER_INITIATED
DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT:QOS_CLASS_USER_DEFAULT
DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW:QOS_CLASS_USER_UTILITY
DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND: QOS_CLASS_USER_BACKGROUND
参数2
保留参数。*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(QOS_CLASS_USER_DEFAULT,0);
/*异步执行任务*/
for(int I = 0; I < 10; I++){
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@”%@”, [NSThread currentThread]);
    });
}

各队列的执行效果

  | | 全局并行队列 | 手动创建串行队列 | 主队列 | | — | — | — | | 同步(sync) | 没有开启新线程。串行执行任务。| 没有开启新线程。串行执行任务。 | 会死锁 | | 异步(async)| 有开启新线程。并行执行任务。| 有开启新线程。串行执行任务。| 没有开启新线程。串行执行任务。|  

队列的选择

1)串行队列异步执行

开一条线程,顺序执行。

效率不高,执行比较慢,资源占用小,省电。

应用场景:一般3G网络,对性能要求不高。

2)并发队列异步执行

开启多条线程,并发执行。

效率高,执行快,资源消耗大,费电。

应用场景:WIFI网络,或需要快速响应,用户体验要求高,对任务执行顺序没有要求。

3)  同步任务

一般只会在并发队列,需要阻塞后续任务,必须等待同步任务执行完毕,再去执行其他任务。“依赖关系”   

线程间通信

/*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
    });
});

 

延时操作

1)方式一,调用NSObject的方法

//2秒后再调用run方法
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];

2)方式二,使用GCD函数

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)),dispatch_get_main_queue(), ^{    
    //2秒后再异步执行这里的代码
});

 

调度组(分组)

应用场景:开发的时候,有的时候出现多个网络请求(每一个网络请求时间长短不一),都完成以后统一更新UI或通知用户。

/*实例化一个调度组*/
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
//队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
//将任务添加到队列
dispatch_group_async(group, queue, ^{
    NSLog(@”A %@”, [NSThread currentThread]);
});
dispatch_group_async(group, queue, ^{
    NSLog(@”B %@”, [NSThread currentThread]);
});
//获得所有调度组里面的异步任务完成的通知
/*在调度组完成通知里,可以跨队列通信*/
dispatch_group_notifity(group, queue, ^{
    //异步的
    NSLog(@”finished”);
});

 

一次性执行

常见于单例模型中代码使用。

static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
    //只执行一次
    NSLog(@”hi”);
});