用GCD線程組與GCD信號量將異步線程轉換為同步線程

本文轉載自查看原文 2016-03-15 04:02 2490 IOS多線程/ GCD

有時候我們會碰到這樣子的一種情形:

同時獲取兩個網絡請求的數據,但是網絡請求是異步的,我們需要獲取到兩個網絡請求的數據之后才能夠進行下一步的操作,這個時候,就是線程組與信號量的用武之地了.

 1 #import "ViewController.h"
 2 #import <AFNetworking.h>
 3 
 4 
 5 @interface ViewController ()
 6 
 7 @end
 8 
 9 @implementation ViewController
10 
11 - (void)viewDidLoad {
12     [super viewDidLoad];
13     [self getNetworkingData];
14 }
15 
16 - (void)getNetworkingData{
17     NSString *appIdKey = @"8781e4ef1c73ff20a180d3d7a42a8c04";
18     NSString* urlString_1 = @"http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather";
19     NSString* urlString_2 = @"http://api.openweathermap.org/data/2.5/forecast/daily";
20     NSDictionary* dictionary =@{@"lat":@"40.04991291",
21                                 @"lon":@"116.25626162",
22                                 @"APPID" : appIdKey};
23     // 創建組
24     dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
25     // 將第一個網絡請求任務添加到組中
26     dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
27         // 創建信號量
28         dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
29         // 開始網絡請求任務
30         AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
31         [manager GET:urlString_1
32           parameters:dictionary
33             progress:nil
34              success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
35                  NSLog(@"成功請求數據1:%@",[responseObject class]);
36                  // 如果請求成功，發送信號量
37                  dispatch_semaphore_signal(semaphore);
38              } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
39                  NSLog(@"失敗請求數據");
40                  // 如果請求失敗，也發送信號量
41                  dispatch_semaphore_signal(semaphore);
42              }];
43         // 在網絡請求任務成功之前，信號量等待中
44         dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
45     });
46     // 將第二個網絡請求任務添加到組中
47     dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
48         // 創建信號量
49         dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
50         // 開始網絡請求任務
51         AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
52         [manager GET:urlString_2
53           parameters:dictionary
54             progress:nil
55              success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
56                  NSLog(@"成功請求數據2:%@",[responseObject class]);
57                  // 如果請求成功，發送信號量
58                  dispatch_semaphore_signal(semaphore);
59              } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
60                  NSLog(@"失敗請求數據");
61                  // 如果請求失敗，也發送信號量
62                  dispatch_semaphore_signal(semaphore);
63              }];
64         // 在網絡請求任務成功之前，信號量等待中
65         dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
66     });
67     dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
68         NSLog(@"完成了網絡請求，不管網絡請求失敗了還是成功了。");
69     });
70 }
71 
72 @end

打印結果：

2016-03-15 04:01:53.279 NetWorking[83611:1508240] 成功請求數據1:__NSCFDictionary
2016-03-15 04:01:53.280 NetWorking[83611:1508240] 成功請求數據2:__NSCFDictionary
2016-03-15 04:01:53.281 NetWorking[83611:1508287] 完成了網絡請求，不管網絡請求失敗了還是成功了。

為了和上面形成對比，我特地將所有的信號量的代碼全部去除，但是保留GCD線程組的使用，然后運行看打印結果。

 1 #import "ViewController.h"
 2 #import <AFNetworking.h>
 3 
 4 
 5 @interface ViewController ()
 6 
 7 @end
 8 
 9 @implementation ViewController
10 
11 - (void)viewDidLoad {
12     [super viewDidLoad];
13     [self getNetworkingData];
14 }
15 
16 - (void)getNetworkingData{
17     NSString *appIdKey = @"8781e4ef1c73ff20a180d3d7a42a8c04";
18     NSString* urlString_1 = @"http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather";
19     NSString* urlString_2 = @"http://api.openweathermap.org/data/2.5/forecast/daily";
20     NSDictionary* dictionary =@{@"lat":@"40.04991291",
21                                 @"lon":@"116.25626162",
22                                 @"APPID" : appIdKey};
23     // 創建組
24     dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
25     // 將第一個網絡請求任務添加到組中
26     dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
27         // 開始網絡請求任務
28         AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
29         [manager GET:urlString_1
30           parameters:dictionary
31             progress:nil
32              success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
33                  NSLog(@"成功請求數據1:%@",[responseObject class]);
34              } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
35                  NSLog(@"失敗請求數據");
36              }];
37     });
38     // 將第二個網絡請求任務添加到組中
39     dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
40         // 開始網絡請求任務
41         AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
42         [manager GET:urlString_2
43           parameters:dictionary
44             progress:nil
45              success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
46                  NSLog(@"成功請求數據2:%@",[responseObject class]);
47              } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
48                  NSLog(@"失敗請求數據");
49              }];
50     });
51     dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
52         NSLog(@"完成了網絡請求，不管網絡請求失敗了還是成功了。");
53     });
54 }
55 
56 @end

打印結果：

2016-03-15 04:05:09.378 NetWorking[83698:1510242] 完成了網絡請求，不管網絡請求失敗了還是成功了。
2016-03-15 04:05:10.185 NetWorking[83698:1510096] 成功請求數據1:__NSCFDictionary
2016-03-15 04:05:10.186 NetWorking[83698:1510096] 成功請求數據2:__NSCFDictionary

看到這個打印結果，我們似乎有點看不懂了，難道notify線程組沒用了？notify不是會在組中的異步任務執行完畢了才會執行么？這是什么情況？

下面我在上面的代碼基礎上添加了第33、38、39、49、54、55行代碼(也就是下面紅色高亮的幾行代碼，都是打印當前線程)，然后我們再來看看打印結果：

 1 #import "ViewController.h"
 2 #import <AFNetworking.h>
 3 
 4 
 5 @interface ViewController ()
 6 
 7 @end
 8 
 9 @implementation ViewController
10 
11 - (void)viewDidLoad {
12     [super viewDidLoad];
13     [self getNetworkingData];
14 }
15 
16 - (void)getNetworkingData{
17     NSString *appIdKey = @"8781e4ef1c73ff20a180d3d7a42a8c04";
18     NSString* urlString_1 = @"http://api.openweathermap.org/data/2.5/weather";
19     NSString* urlString_2 = @"http://api.openweathermap.org/data/2.5/forecast/daily";
20     NSDictionary* dictionary =@{@"lat":@"40.04991291",
21                                 @"lon":@"116.25626162",
22                                 @"APPID" : appIdKey};
23     // 創建組
24     dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
25     // 將第一個網絡請求任務添加到組中
26     dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
27         // 開始網絡請求任務
28         AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
29         [manager GET:urlString_1
30           parameters:dictionary
31             progress:nil
32              success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
33                  NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
34                  NSLog(@"成功請求數據1:%@",[responseObject class]);
35              } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
36                  NSLog(@"失敗請求數據");
37              }];
38         NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
39         NSLog(@"AFN網絡請求框架請求完畢");
40     });
41     // 將第二個網絡請求任務添加到組中
42     dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
43         // 開始網絡請求任務
44         AFHTTPSessionManager *manager = [AFHTTPSessionManager manager];
45         [manager GET:urlString_2
46           parameters:dictionary
47             progress:nil
48              success:^(NSURLSessionDataTask * _Nonnull task, id  _Nullable responseObject) {
49                  NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
50                  NSLog(@"成功請求數據2:%@",[responseObject class]);
51              } failure:^(NSURLSessionDataTask * _Nullable task, NSError * _Nonnull error) {
52                  NSLog(@"失敗請求數據");
53              }];
54         NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
55         NSLog(@"AFN網絡請求框架請求完畢");
56     });
57     dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
58         NSLog(@"完成了網絡請求，不管網絡請求失敗了還是成功了。");
59     });
60 }
61 
62 @end

打印結果(溫馨提示：請求數據可能會出現失敗，因為這個網絡請求的url是國外的服務器，但是沒關系，不要在意這個細節，打印順序還是一樣的)：

2016-03-15 04:30:07.406 NetWorking[84306:1523047] <NSThread: 0x7fc258725e10>{number = 2, name = (null)}
2016-03-15 04:30:07.406 NetWorking[84306:1523048] <NSThread: 0x7fc258406100>{number = 3, name = (null)}
2016-03-15 04:30:07.407 NetWorking[84306:1523047] AFN網絡請求框架請求完畢
2016-03-15 04:30:07.407 NetWorking[84306:1523048] AFN網絡請求框架請求完畢
2016-03-15 04:30:07.407 NetWorking[84306:1523075] 完成了網絡請求，不管網絡請求失敗了還是成功了。
2016-03-15 04:30:08.239 NetWorking[84306:1523016] <NSThread: 0x7fc258507af0>{number = 1, name = main}
2016-03-15 04:30:08.239 NetWorking[84306:1523016] 成功請求數據1:__NSCFDictionary
2016-03-15 04:30:08.240 NetWorking[84306:1523016] <NSThread: 0x7fc258507af0>{number = 1, name = main}
2016-03-15 04:30:08.240 NetWorking[84306:1523016] 成功請求數據2:__NSCFDictionary

總結：網絡請求然后處理響應數據是個耗時的操作，也是我們開發中常見的一種情形，在網絡請求以及處理響應數據操作完畢之后我們在執行別的操作這樣的過程也是我們開發中常見的情形。根據第三部分代碼(沒有使用信號量的代碼)打印結果的順序，我們可以知道，網絡請求的任務是提交給子線程異步處理了，網絡請求這樣的任務也就快速執行完畢了，但是網絡請求是一個任務，處理收到的網絡響應又是一個任務，注意不要把這兩個過程混為一談。而收到網絡響應以及處理返回響應的數據並不是在子線程中執行的，我們通過在回調響應處理的block(比如48~53行之間就有兩個block)中打印當前線程，會發現回調響應處理的block是在主線程中被執行的。

如果讀者很熟悉block回調這種通信機制的話，就不難理解，這個回調響應的block真正被調用執行的地方應該是AFN框架的底層代碼，AFN 底層代碼，是在獲取到最終數據后，執行回調操作，此時，才能拿到相應數據，而這個處理網絡響應的過程，AFN底層最終是這么做的：

也就是說，seccess和failure都是在主線中異步任務中執行的。

那么，這時候，如果我們需要確定這個主線程中收到網絡響應的數據被處理操作結束之后，才最后執行我們需要最后的操作的話，僅僅依靠線程組看來是不夠的，所以很少用到的GCD信號量就有了用武之地了。

當然，以上代碼如果不用GCD線程組，只用GCD的信號量來處理，也是可以的，這個就留給大家自己探究吧。

最后再簡化總結一下：信號量的使用前提是，想清楚你需要處理哪個線程等待，又要哪個線程繼續執行，然后使用信號量。

　　比如上面的AFN網絡請求的示例，block回調是在main主線程中執行的，而get請求是在自己創建的異步子線程中執行的。所以按照需求，就需要自己創建的異步子線程等待main主線程中的block執行完了之后再執行。所以異步子線程需要信號量wait，main主線程就設置signal發送信號量。

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