GCD 学习小结

概念

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串行队列、并行队列

• 串行队列，是指同一时间内，队列内只有一个任务在执行。
• 并行队列，是指同一时间内，队列内有多个任务同时执行。

同步执行、异步执行

• 同步执行，是指在完成预定的任务后才返回，在任务执行时会阻塞当前线程。
• 异步执行，则是指任务提交后，任务会在另外的线程中运行，当前线程并不会等待任务的完成，所以异步任务不会阻塞当前线程。

用法

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队列的创建和获取

系统提供了主线程队列和全局队列供用户调用使用，主线程队列是串行队列，全局队列则是并行队列。获取系统提供的队列，方法如下：

// 获取主线程队列
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

// 获取全局队列
dispatch_queue_t defaultQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

系统提供了四种优先级的全局队列，通过dispatch_get_global_queue的第一个参数区分，四种优先级类型分别为：

DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH // 高优先级
DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT // 默认优先级
DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW // 低优先级
DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND // 后台

优先级高的队列中的任务，会比优先级低的队列中的任务先执行。后台级别的队列优先级最低，只有在其它队列的任务执行完或CPU空闲时，才会执行后台级别队列中的任务。

另外，用户可以创建自己的队列，创建队列的方法如下：

dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("com.example.myqueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

其中第二个参数，决定创建的是串行队列还是并行队列。

使用队列执行任务

使用队列执行任务，分同步和异步两种，一般情况下，异步的比较常用，使用方法如下：

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // do something...
});

延迟队列中任务的执行

有时候我们在提交任务后，并不想任务马上被执行，而是需要等待一段时间后再开始执行，这时候可以使用dispatch_after的方法。

// 延迟3秒执行
dispatch_time_t delay = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(3 * NSEC_PER_SEC));
dispatch_after(delay, dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"Run delay 3 seconds...");
});

任务组的使用

实际开发中会遇到这样一种情况，需要等待多个任务都完成（任务完成顺序不分先后）后，再进行某些操作，比如网络资源的分段下载，拆分到N个子任务中进行，子任务都下载完后，再合并成一个完整的资源。

dispatch_group_t myGroup = dispatch_group_create();
dispatch_queue_t defaultQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

dispatch_group_async(myGroup, defaultQueue, ^{
    NSLog(@"Download task 1...");
});
dispatch_group_async(myGroup, defaultQueue, ^{
    NSLog(@"Download task 2...");
});
dispatch_group_async(myGroup, defaultQueue, ^{
    NSLog(@"Download task 3...");
});

dispatch_group_notify(myGroup, defaultQueue, ^{
    NSLog(@"All Download task finish, combine resources!");
});

同步任务的等待

同步任务之间，有依赖的关系，后面的任务需要依赖前面任务的返回结果，或是需要等待前面的任务执行完才可进行，此时可以使用dipatch_barrier_async。

dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("com.example.myqueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(myQueue, ^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];
    NSLog(@"===> 1");
});
dispatch_async(myQueue, ^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:4];
    NSLog(@"===> 2");
});
dispatch_barrier_async(myQueue, ^{
    NSLog(@"===> 3");
    [NSThread sleepForTimeInterval:4];
});
dispatch_async(myQueue, ^{
    [NSThread sleepForTimeInterval:1];
    NSLog(@"===> 4");
});

这段代码，会按顺序输出1，2，3，4。dispatch_barrier_async会等待比它先提交的任务返回后，再执行自己提交的任务，而在它后面提交的任务，则需要等待它返回后才能执行。

异步任务的等待

异步任务之间的依赖，则需要使用信号量。示例代码如下：

dispatch_semaphore_t lock;

- (void)executeTaskOne {
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSLog(@"Task one start...");
        sleep(5);
        NSLog(@"Task one finish!");
        
        // 此处信号量的值+1
        dispatch_semaphore_signal(lock); 
    });
}

- (void)executeTaskTwo {
    // 此处信号量的值-1，如果-1后信号量的值<0，则一直等待，直到信号量的值>=0时再执行
    dispatch_semaphore_wait(lock, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSLog(@"Task two start...");
        sleep(3);
        NSLog(@"Task two finish!");
    });
}

- (void)executeCombinedTask {
    lock = dispatch_semaphore_create(0);
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        [self executeTaskOne];
    });
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        [self executeTaskTwo];
    });
}

此段代码执行，会依次输出

Task one start...
Task one finish!
Task two start...
Task two finish!