iOS多线程-多线程实现之GCD

作者: deve_雨轩 | 来源:发表于2016-01-25 18:23 被阅读335次

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什么是GCD?
- GCD: Grand Central Dispatch (重要的中枢调度器)
- GCD是纯C语言的, 学习它就是学习一些函数的使用.
GCD的核心概念和使用步骤
- 核心概念
  - 任务 : 执行什么操作
  - 队列 : 用于存放任务. 队列决定了队列中任务的执行方式
    - 队列又分为:
      - 并行队列 : 可以多个任务同时执行.
      - 串行队列 : 一次只能执行一个任务, 执行完一个任务才能执行下一个任务.
      - 主队列: 特殊的串行队列,这个后面会细说. 只要记住,主队列中的任务,在主线程中执行.
- 使用步骤
  - 1.确定任务
  - 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
    注意:任务取出遵守队列的FIFO(First Input First Output)原则:先进先出,后进后出
GCD执行任务的两个函数
- 同步函数 : dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
  - queue :队列
  - block : 回调block,也就是上面所说的任务
  - 使用同步函数的任务是在当前线程中执行,同步函数没有创建新线程的能力
  - 注意点:如果是同步函数,只要是代码执行到同步函数哪一行,就会立即执行block,执行完之后才会继续往下执行
- 异步函数 : dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
  - queue :队列
  - block : 回调block,也就是上面所说的任务
  - 使用异步函数的任务是在新的线程中执行,同步函数具有创建新线程的能力(具体创建多少个线程,是由系统决定的)

总结

同步函数: 在当前线程中执行任务,没有创建新线程的能力
异步函数: 在新线程中执行任务,具有创建新线程的能力
串行队列: 一次只能执行一个任务,执行完毕后才能执行下一个任务
并行队列: 可以多个任务同时执行
两种函数执行不同队列的效果
- 同步函数:
  - 使用并行队列,在当前线程中一个一个的执行
  - 使用串行队列,在当前线程中一个一个的执行
  - 使用主队列,在主线程中一个一个的执行.注意:如果当前线程就是主线程的话会发生死锁
- 异步函数:
  - 使用并行队列,创建多个子线程执行任务.
  - 使用串行队列,创建一个子线程,在子线程中一个一个的执行(具体创建多少个线程,是由系统决定的)
  - 使用主队列,在主线程中一个一个的执行.如果当前是主线程的话并不会发生死锁

废话不多说,上代码

//
//  ViewControllerGCD.m
//  GCD使用
//
//  Created by 雨轩 on 16/1/25.
//  Copyright © 2016年 apple. All rights reserved.
//

#import "ViewControllerGCD.h"

@implementation ViewControllerGCD

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{

    NSLog(@"======================同步函数======================");
    
    [self syncToALLQueue];
    
    NSLog(@"======================我是一条可爱的分割线======================");
    NSLog(@"======================异步函数======================");
    
    [self asyncToALLQueue];
}

//异步函数搭配不同的队列
- (void)asyncToALLQueue{
    
/****************************************************并行队列****************************************************/
    
    //方式一:创建一个队列
    /*
     第一个参数:队列的名称
     第二个参数:队列的类型
            DISPATCH_QUEUE_SERIAL 串行队列(让任务一个接着一个执行)
            DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 并发队列(可以让多个任务并发执行,自动开启多个线程执行,执行异步函数中才有效果)
     */
    dispatch_queue_t concurrentQueue1 = dispatch_queue_create("yuxuan", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    //方式二:获取GCD提供的一个全局的并行队列
    /*
    第一个参数:IOS8之前代表线程的优先级 / IOS8之后代表的是服务质量 (一般写0)
    IO8之前的取值                               IOS8之后的取值
    *  - DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH(2)       QOS_CLASS_USER_INTERACTIVE 用户交互(用户迫切的执行任务,不要在这种服务质量下做耗时操作)
    *  - DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT(0)            QOS_CLASS_DEFAULT   默认(重置队列)
    *  - DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW(-2)               QOS_CLASS_UTILITY   实用工具(耗时操作放在这里)
    *  - DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND(-32768)    QOS_CLASS_BACKGROUND
                                                       QOS_CLASS_UNSPECIFIED 用户需要
                                                       QOS_CLASS_USER_INITIATED    没有设置任务优先级
    
    第二个参数:系统保留的占位参数,永远写0
    */
    dispatch_queue_t concurrentQueue2 = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    
/****************************************************串行队列****************************************************/
    
    /*
     第一个参数:队列的名称
     第二个参数:队列的类型
     DISPATCH_QUEUE_SERIAL 串行队列(让任务一个接着一个执行)
     DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 并发队列(可以让多个任务并发执行,自动开启多个线程执行,执行异步函数中才有效果)
     */
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("yuxuan", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    
/****************************************************主队列****************************************************/
    //调用函数直接获取
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    
    
/****************************************************添加任务****************************************************/
    
    //异步函数
    dispatch_async(mainQueue, ^{
       
        NSLog(@"任务1==========%@",[NSThread currentThread]);
        
    });

    //异步函数
    dispatch_async(mainQueue, ^{
        
        NSLog(@"任务2==========%@",[NSThread currentThread]);
        
    });
    
    //异步函数
    dispatch_async(mainQueue, ^{
        
        NSLog(@"任务3==========%@",[NSThread currentThread]);
        
    });
    
    //异步函数
    dispatch_async(mainQueue, ^{
        
        NSLog(@"任务4==========%@",[NSThread currentThread]);
        
    });
    
}

//同步函数搭配不同的队列
- (void)syncToALLQueue{
    
    /****************************************************并行队列****************************************************/
    
    //方式一:创建一个队列
    /*
     第一个参数:队列的名称
     第二个参数:队列的类型
     DISPATCH_QUEUE_SERIAL 串行队列(让任务一个接着一个执行)
     DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 并发队列(可以让多个任务并发执行,自动开启多个线程执行,执行异步函数中才有效果)
     */
    dispatch_queue_t concurrentQueue1 = dispatch_queue_create("yuxuan", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    //方式二:获取GCD提供的一个全局的并行队列
    /*
     第一个参数:IOS8之前代表线程的优先级 / IOS8之后代表的是服务质量 (一般写0)
     IO8之前的取值                               IOS8之后的取值
     *  - DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH(2)       QOS_CLASS_USER_INTERACTIVE 用户交互(用户迫切的执行任务,不要在这种服务质量下做耗时操作)
     *  - DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT(0)            QOS_CLASS_DEFAULT   默认(重置队列)
     *  - DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW(-2)               QOS_CLASS_UTILITY   实用工具(耗时操作放在这里)
     *  - DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND(-32768)    QOS_CLASS_BACKGROUND
     QOS_CLASS_UNSPECIFIED 用户需要
     QOS_CLASS_USER_INITIATED    没有设置任务优先级
     
     第二个参数:系统保留的占位参数,永远写0
     */
    dispatch_queue_t concurrentQueue2 = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    
    /****************************************************串行队列****************************************************/
    
    /*
     第一个参数:队列的名称
     第二个参数:队列的类型
     DISPATCH_QUEUE_SERIAL 串行队列(让任务一个接着一个执行)
     DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 并发队列(可以让多个任务并发执行,自动开启多个线程执行,执行异步函数中才有效果)
     */
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("yuxuan", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    
    /****************************************************主队列****************************************************/
    //调用函数直接获取
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    
    
    /****************************************************添加任务****************************************************/
    
    //异步函数
    dispatch_sync(mainQueue, ^{
        
        NSLog(@"任务1==========%@",[NSThread currentThread]);
        
    });
    
    //异步函数
    dispatch_sync(mainQueue, ^{
        
        NSLog(@"任务2==========%@",[NSThread currentThread]);
        
    });
    
    //异步函数
    dispatch_sync(mainQueue, ^{
        
        NSLog(@"任务3==========%@",[NSThread currentThread]);
        
    });
    
    //异步函数
    dispatch_sync(mainQueue, ^{
        
        NSLog(@"任务4==========%@",[NSThread currentThread]);
        
    });
    
}

@end

异步函数和同步函数搭配并行队列的打印日志:当前线程是主线程

异步函数:创建了多个子线程,并行(一起)执行
同步函数:在当前线程(主线程)中一个一个的执行

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异步函数和同步函数搭配串行队列的打印日志:当前线程是主线程

异步函数: 在新线程(子线程)中一个一个的执行.
同步函数: 在当前线程中一个一个的执行.

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异步函数和同步函数搭配主队列的打印日志: 当前线程是主线程

在syncToALLQueue方法中发生了死锁.同步函数使用主队列时,如果当前线程是主线程的话会发生死锁.
原因:同步函数,只要是代码执行到同步函数哪一行,就会立即执行block,执行完之后才会继续往下执行.但是此时的主线程正在处理同步函数这个函数,但是主队列中的任务又必须在主线程中执行,这个时候block任务就会一直在等着主线程,而同步函数又一直在等着block任务执行完.这样就发生了我们所说的死锁情况.

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代码修改,解决死锁问题

-(void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event{
    //把代码封装到子线程中执行, 解决同步函数使用主队列死锁问题
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"======================同步函数======================");
        
        [self syncToALLQueue];
        
        NSLog(@"======================我是一条可爱的分割线======================");
        NSLog(@"======================异步函数======================");
        
        [self asyncToALLQueue];

    }); 
  }

这样就解决了死锁问题,因为当前线程不再是主线程了.

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GCD中实现线程间的通信

GCD实现线程间的通信非常简单,直接在函数里嵌套函数就行了
代码如下:

//线程间的通信
-(void)threadsCommunicate{
 //在子线程中执行耗时操作
 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
     //耗时操作......
     
     //通知主线程,执行操作(比如刷新UI)
     //这种情况下使用异步函数或使用同步函数,效果是一样的都是在主线程中执行,并且当前线程不是主线程,并不会发生死锁
     dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
         // 刷新UI
     });
 });
}