GCD

什么是GCD?

• GCD是纯C语言，提供了非常多强大的函数
• GCD是苹果为多核的并行运算提出的解决方案
• GCD会自动利用更多的CPU内核（比如双核、四核）
• GCD会自动管理线程的生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程）
• 程序员只需要告诉GCD想要执行生命任务，不需要编写任何线程管理代码

任务和队列

GCD有两个核心概念

• 任务：执行什么操作
• 队列：用来存放任务

GCD的使用就两个步骤

• 定制任务
• 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，任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出）

执行任务

• 同步
  dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, <#^(void)block#>)
  queue：队列
  block：任务
• 异步
  dispatch_async(dispatch_queue_t queue, <#^(void)block#>)
• 同步和异步的区别：
  • 同步：只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
  • 异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
• GCD还有个用来执行任务的函数
  dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, <#^(void)block#>)
  在前面的任务执行结束后它才执行，而且它前面的任务等它执行完成后才会执行
  这个queue不能是全局的并发队列（dispatch_get_global_queue）

队列的类型

• 并发队列

  • 可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多个任务同时执行任务）
  • 并发功能只有在异步函数下才有效

• 串行队列

  • 让任务一个接着一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）

容易混淆的术语

有4个术语比较容易混淆：同步、异步、并发、串行

• 同步和异步主要影响：能不能开启新的线程
• 并发和串行主要影响：任务的执行方式

并发队列

• 使用dispatch_queue_create函数创建并发队列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
  DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT：并发
• GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，可以无需手动创建，使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
  #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2
  #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0
  #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2)
  #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN

串行队列

• 使用dispatch_queue_create函数创建并发队列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
  DISPATCH_QUEUE_SERIAL 或者 NULL：串行
• 使用主队列（跟主线程相关联的队列）
  • 主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列
  • 放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行
  • 使用dispatch_get_main_queue获得主队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

各种队列的执行效果

并发队列|手动创建的串行队列|主队列
-|-|-|-
同步(sync)|没有开启新线程，串行执行任务|没有开启新线程，串行执行任务|没有开启新线程，串行执行任务
异步(async)|有开启新线程，并发执行任务|有开启新线程，串行执行任务|没有开启新线程，串行执行任务

线程间通信示例

• 从子线程回到主线程
  dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
  // 执行耗时的异步操作
  dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
  // 回到主线程，执行UI刷新操作
  });
  });

队列组

• 有这么一种需求：

  • 首先：分别异步执行2个耗时的操作
  • 其次：等2个异步操作都执行完毕后，再回到主线程执行操作

• 如果想要快速高效实现上述需求，可以考虑用队列组
  dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 执行1个耗时的异步操作
  });
  
  dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
    // 执行1个耗时的异步操作
  });
  
  dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    // 等前面的异步操作都执行完成后，回到主线程...
  });