iOS多線程--GCD

2019-11-14 18:33:20

字體：大中小

來源：轉載

供稿：網友

簡單介紹下GCD：

GCD：Grand Central Dispatch(偉大的中樞調度器)，純C的函數，提供了很多非常強大的功能。

它是蘋果公司為多核的并行運算提出的解決方案，具有以下優點

1.GCD會自動利用更多的CPU內核（雙核、四核等）

2.自動管理線程的生命周期（創建任務、調度任務、銷毀線程）

3.程序員只需要告訴GCD想要執行什么任務，不需要編寫任何線程管理代碼，所以它大大解放了程序員

在GCD中有兩個核心的概念：任務和隊列。任務就是你要執行什么操作隊列就是用來存放任務

使用GCD一般有兩個步驟：

1.定制任務，確定你要進行的操作

2.將任務添加到隊列中，GCD會自動將任務從隊列中取出(FIFO,先進先出原則)，放到相應的線程中執行

GCD中有兩個主要執行任務的函數：

1.同步：(不能開啟新線程)

dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block)

2.異步：(開啟新線程)

dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block)

GCD中的隊列有可以分為兩大類型：

1.并發隊列(Concurrent Dispatch Queue):可以讓多個任務并發(同時)執行(自動開啟多個線程執行任務)，并發功能只有在異步函數下才有效(dispatch_async)

2.串行隊列:任務一個接一個有序執行

GCD默認已經提供了全局的并發隊列，供整個應用使用，不需要手動創建：使用dispatch_get_global_queue函數獲得全局的并發隊列

串行隊列有兩種方式獲得：1.dispatch_queue_create創建 2.使用主隊列dispatch_get_main_queue()，主隊列是GCD自帶的一種特殊的串行隊列，放在主隊列的任務都會在主線程中執行

上代碼驗證下：

1.異步函數在并發隊列中執行

- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];        // 1.獲得全局的并發隊列    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);    // 2.添加任務到隊列中執行任務    dispatch_async(queue, ^{        NSLog(@"下載1----%@",[NSThread currentThread]);    });    dispatch_async(queue, ^{        NSLog(@"下載2----%@",[NSThread currentThread]);    });    dispatch_async(queue, ^{        NSLog(@"下載3----%@",[NSThread currentThread]);    });}；

結果如圖：

可見程序在多線程中并發執行

2.異步函數在串行隊列中執行：

- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    [self asyncSerialQueue];}#pragma mark 異步+串行-(void)asyncSerialQueue{    // 1.創建串行隊列    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcd.queue", NULL);    // 2.添加任務到隊列中執行任務    dispatch_async(queue, ^{        NSLog(@"下載1----%@",[NSThread currentThread]);    });    dispatch_async(queue, ^{        NSLog(@"下載2----%@",[NSThread currentThread]);    });    dispatch_async(queue, ^{        NSLog(@"下載3----%@",[NSThread currentThread]);    });}

結果如圖:

可見程序開啟單個線程按順序執行

3.在同步函數中執行并發任務

- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    [self syncConcurrentQueue];}#pragma mark 同步+并發-(void)syncConcurrentQueue{    // 1.獲得全局的并發隊列    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);        // 2.添加任務到隊列中執行任務    dispatch_sync(queue, ^{        NSLog(@"下載1----%@",[NSThread currentThread]);    });    dispatch_sync(queue, ^{        NSLog(@"下載2----%@",[NSThread currentThread]);    });    dispatch_sync(queue, ^{        NSLog(@"下載3----%@",[NSThread currentThread]);    });}

結果如圖：

在主線程中按順序執行，并發隊列失去并發功能

4.同步執行串行隊列:

- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    [self syncSerialQueue];}#pragma mark 同步+串行-(void)syncSerialQueue{    // 1.創建串行隊列    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcd.queue", NULL);    // 2.添加任務到隊列中執行任務    dispatch_sync(queue, ^{        NSLog(@"下載1----%@",[NSThread currentThread]);    });    dispatch_sync(queue, ^{        NSLog(@"下載2----%@",[NSThread currentThread]);    });    dispatch_sync(queue, ^{        NSLog(@"下載3----%@",[NSThread currentThread]);    });}

結果同第三種情況，不會開啟新的線程，按順序執行

這里要特別注意，如果使用同步函數在主隊列中執行，會造成線程死鎖的情況

- (void)viewDidLoad{    [super viewDidLoad];        NSLog(@"1");    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{        NSLog(@"2");    });    NSLog(@"3");}

輸出結果為1

那么使用異步函數在主隊列中執行呢？

- (void)viewDidLoad{    [super viewDidLoad];        NSLog(@"1----%@",[NSThread currentThread]);    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{        NSLog(@"2----%@",[NSThread currentThread]);    });    NSLog(@"3----%@",[NSThread currentThread]);}

結果為：

結果很特殊：不會開啟新的線程，而是主隊列中的任務會緩一緩，最后執行

綜上來看，各種隊列執行情況如下表：

關于GCD還有其他用法

1.延時執行：

- (void)viewDidLoad{    [super viewDidLoad];        // 通常的延時執行    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{        [self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:1.0];    });        // gcd函數執行    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);    dispatch_time_t when = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC));    dispatch_after(when, queue ^{        [self run];    });    }

2.保證某段代碼在執行過程中只執行一次(可用于實現單例模式)：

- (void)viewDidLoad{    [super viewDidLoad];    static dispatch_once_t onceToken;    dispatch_once(&onceToken, ^{        // 執行一次的操作代碼    });    }

3.隊列組(通常用于耗時操作)

例如下載兩張圖片，要等兩張圖片都下載完成后，合并兩張圖，再更新主界面。由于下載圖片時間長短不可控，使用普通方法會很困難，這時使用隊列組可高效解決

- (void)viewDidLoad{    [super viewDidLoad];    // 創建一個組    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();    // 下載圖片1    __block UIImage *image1 = nil;    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{        image1 = [self downloadImageWithUrl:@"https://www.baidu.com/img/bdlogo.png"];    });    // 下載圖片2    __block UIImage *image2 = nil;    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{        image2 = [self downloadImageWithUrl:@"http://img1.bdstatic.com/static/home/widget/search_box_home/logo/home_white_logo_0ddf152.png"];    });    // group任務都執行完畢，再執行其他操作    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{        // 合并圖片        UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(300, 300));        [image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 150, 300)];        [image2 drawInRect:CGRectMake(150, 0, 150, 300)];        UIGraphicsEndImageContext();    });    }-(UIImage *)downloadImageWithUrl:(NSString *)urlStr{    NSURL *url = [NSURL URLWithString:urlStr];    NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];    UIImage *image = [UIImage imageWithData:data];    return image;}

4.定時器

- (void)viewDidLoad{    [super viewDidLoad];    dispatch_source_t timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_main_queue());    dispatch_source_set_timer(timer, DISPATCH_TIME_NOW, 15ull*NSEC_PER_SEC, 1ull*NSEC_PER_SEC);    dispatch_source_set_event_handler(timer, ^{        NSLog(@"wake up");        dispatch_source_cancel(timer);    });    dispatch_source_set_cancel_handler(timer, ^{        NSLog(@"cancel");    });    // 啟動    dispatch_resume(timer);    }