iOS開發多線程篇—GCD介紹

iOS開發多線程篇—GCD介紹

一、簡單介紹

1.什么是GCD？

全稱是Grand Central Dispatch，可譯為“牛逼的中樞調度器”

純C語言，提供了非常多強大的函數

 

2.GCD的優勢

GCD是蘋果公司為多核的並行運算提出的解決方案

GCD會自動利用更多的CPU內核（比如雙核、四核）

GCD會自動管理線程的生命周期（創建線程、調度任務、銷毀線程）

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

 

3.提示

(1)GCD存在於libdispatch.dylib這個庫中，這個調度庫包含了GCD的所有的東西，但任何IOS程序，默認就加載了這個庫，在程序運行的過程中會動態的加載這個庫，不需要我們手動導入。

點擊+a按鈕，可以導入框架。

(2)GCD是純C語言的，因此我們在編寫GCD相關代碼的時候，面對的函數，而不是方法。

(3)GCD中的函數大多數都以dispatch開頭。

二、任務和隊列

GCD中有2個核心概念

（1）任務：執行什么操作

（2）隊列：用來存放任務

 

GCD的使用就2個步驟

（1）定制任務

（2）確定想做的事情

 

將任務添加到隊列中，GCD會自動將隊列中的任務取出，放到對應的線程中執行

提示：任務的取出遵循隊列的FIFO原則：先進先出，后進后出

 

三、執行任務

1.GCD中有2個用來執行任務的函數

說明：把右邊的參數（任務）提交給左邊的參數（隊列）進行執行。

（1）用同步的方式執行任務 dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

參數說明：

queue：隊列

block：任務

 

（2）用異步的方式執行任務 dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

2.同步和異步的區別

同步：在當前線程中執行

異步：在另一條線程中執行

 

四、隊列

1.隊列的類型

GCD的隊列可以分為2大類型

（1）並發隊列（Concurrent Dispatch Queue）

可以讓多個任務並發（同時）執行（自動開啟多個線程同時執行任務）並發功能只有在異步（dispatch_async）函數下才有效

（2）串行隊列（Serial Dispatch Queue）

讓任務一個接着一個地執行（一個任務執行完畢后，再執行下一個任務）

2.補充說明

有4個術語比較容易混淆：同步、異步、並發、串行

同步和異步決定了要不要開啟新的線程

同步：在當前線程中執行任務，不具備開啟新線程的能力

異步：在新的線程中執行任務，具備開啟新線程的能力

 

並發和串行決定了任務的執行方式

並發：多個任務並發（同時）執行

串行：一個任務執行完畢后，再執行下一個任務

 

3.串行隊列

GCD中獲得串行有2種途徑

（1）使用dispatch_queue_create函數創建串行隊列

dispatch_queue_t  dispatch_queue_create(const char *label,  dispatch_queue_attr_t attr); // 隊列名稱， 隊列屬性，一般用NULL即可

示例：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", NULL); // 創建

dispatch_release(queue); // 非ARC需要釋放手動創建的隊列

 

（2）使用主隊列（跟主線程相關聯的隊列）

主隊列是GCD自帶的一種特殊的串行隊列,放在主隊列中的任務，都會放到主線程中執行

使用dispatch_get_main_queue()獲得主隊列

示例：

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

 

4.並發隊列

GCD默認已經提供了全局的並發隊列，供整個應用使用，不需要手動創建

使用dispatch_get_global_queue函數獲得全局的並發隊列

dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority,unsigned long flags); // 此參數暫時無用，用0即可

示例：

這個參數是留給以后用的，暫時用不上，傳個0。

第一個參數為優先級，這里選擇默認的。獲取一個全局的默認優先級的並發隊列。

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 獲得全局並發隊列

 

說明：全局並發隊列的優先級

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默認（中）

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台

5.各種隊列的執行效果

 

五、代碼示例

（1）用異步函數往並發隊列中添加任務

 

//
//  YYViewController.m
//  08-GCD基本使用
//
//  Created by apple on 14-6-24.
//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    //1.獲得全局的並發隊列
   dispatch_queue_t queue =  dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //2.添加任務到隊列中，就可以執行任務
    //異步函數：具備開啟新線程的能力
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
//打印主線程
    NSLog(@"主線程----%@",[NSThread mainThread]);
    
}

@end

總結：同時開啟三個子線程

（2）用異步函數往串行隊列中添加任務

//
//  YYViewController.m
//  09—GCD基本使用2
//
//  Created by apple on 14-6-24.
//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
    //打印主線程
    NSLog(@"主線程----%@",[NSThread mainThread]);
    
    //創建串行隊列
    dispatch_queue_t  queue= dispatch_queue_create("wendingding", NULL);
    //第一個參數為串行隊列的名稱，是c語言的字符串
    //第二個參數為隊列的屬性，一般來說串行隊列不需要賦值任何屬性，所以通常傳空值（NULL）
    
    //2.添加任務到隊列中執行
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    
    //3.釋放資源
//    dispatch_release(queue);
}

@end

總結：會開啟線程，但是只開啟一個線程

（3）用同步函數往並發隊列中添加任務

//
//  YYViewController.m
//  10-CGD基本使用3
//
//  Created by apple on 14-6-24.
//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

@implementation YYViewController
/**
 *  用同步函數往並發隊列中添加任務
 */
- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
    
    //打印主線程
    NSLog(@"主線程----%@",[NSThread mainThread]);
    
    //創建串行隊列
    dispatch_queue_t  queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

    
    //2.添加任務到隊列中執行
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片3----%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

@end

總結：不會開啟新的線程，並發隊列失去了並發的功能

（4）用同步函數往串行隊列中添加任務

//
//  YYViewController.m
//  11—CGD基本使用4
//
//  Created by apple on 14-6-24.
//  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

@implementation YYViewController


/**
 *用同步函數往串行隊列中添加任務
 */
- (void)viewDidLoad
{
    [super viewDidLoad];
     NSLog(@"用同步函數往串行隊列中添加任務");
    //打印主線程
    NSLog(@"主線程----%@",[NSThread mainThread]);
    
    //創建串行隊列
    dispatch_queue_t  queue= dispatch_queue_create("wendingding", NULL);
    
    //2.添加任務到隊列中執行
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片3----%@",[NSThread currentThread]);
    });
}

@end

總結：不會開啟新的線程

（5）補充

補充：隊列名稱的作用：

將來調試的時候，可以看得出任務是在哪個隊列中執行的。

（6）小結

說明：同步函數不具備開啟線程的能力，無論是什么隊列都不會開啟線程；異步函數具備開啟線程的能力，開啟幾條線程由隊列決定（串行隊列只會開啟一條新的線程，並發隊列會開啟多條線程）。

同步函數

（1）並發隊列：不會開線程

（2）串行隊列：不會開線程

異步函數

（1）並發隊列：能開啟N條線程

（2）串行隊列：開啟1條線程

補充：

凡是函數中，各種函數名中帶有create\copy\new\retain等字眼，都需要在不需要使用這個數據的時候進行release。

GCD的數據類型在ARC的環境下不需要再做release。

CF（core Foundation）的數據類型在ARC環境下還是需要做release。 

異步函數具備開線程的能力，但不一定會開線程