GCD的特点
• GCD会自动利用更多的CPU内核
• GCD 可用于多核的并行运算
• GCD自动管理线程的生命周期(创建线程,调度任务,销毁线程等)
• 程序员只需要告诉 GCD 想要如何执行什么任务,不需要编写任何线程管理代码
GCD的基本概念
任务(
block
):任务就是将要在线程中执行的代码,将这段代码用block封装好,然后将这个任务添加到指定的执行方式(同步执行和异步执行),等待CPU从队列中取出任务放到对应的线程中执行。
同步(
sync
):一个接着一个,前一个没有执行完,后面不能执行,不开线程。
异步(
async
):开启多个新线程,任务同一时间可以一起执行。异步是多线程的代名词
队列:装载线程任务的队形结构。(系统以先进先出的方式调度队列中的任务执行)。在GCD中有两种队列:串行队列和并发队列。
并发队列: 线程可以同时一起进行执行。实际上是CPU在多条线程之间快速的切换。(并发功能只有在异步(
dispatch_async
)函数下才有效)
并发队列
串行队列: 线程只能依次有序的执行。
串行队列
GCD总结:将任务(要在线程中执行的操作
block
)添加到队列(自己创建或使用全局并发队列),并且指定执行任务的方式(异步dispatch_async
,同步dispatch_sync
)
队列的创建方法
• 使用dispatch_queue_create
来创建队列对象,传入两个参数,第一个参数表示队列的唯一标识符,可为空。第二个参数用来表示串行队列(DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
或并发队列(DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)
。
// 串行队列
dispatch_queue_t queue =dispatch_queue_create("test", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// 并发队列
dispatch_queue_t queue1 =dispatch_queue_create("test", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
• GCD的队列还有另外两种:
主队列:主队列负责在主线程上调度任务,如果在主线程上已经有任务正在执行,主队列会等到主线程空闲后再调度任务。通常是返回主线程更新UI的时候使用。
dispatch_get_main_queue()
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
// 耗时操作放在这里
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
// 回到主线程进行UI操作
});
});
全局并发队列:全局并发队列是就是一个并发队列,是为了让我们更方便的使用多线程。
dispatch_get_global_queue(0, 0)
#参数:优先级 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 始终是 0
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
#可同步 可异步
//全局并发队列
dispatch_queue_t queue =
dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//全局并发队列的优先级
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高优先级
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认(中)优先级
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低优先级
#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台优先级
//iOS8开始使用服务质量,现在获取全局并发队列时,可以直接传0
dispatch_get_global_queue(0, 0);
同步/异步/任务、创建方式
同步(sync)使用dispatch_sync
来表示。
异步(async)使用dispatch_async
。
任务就是将要在线程中执行的代码,将这段代码用block
封装好。
代码如下:
// 同步执行任务
dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
// 任务放在这个block里
NSLog(@"我是同步执行的任务");
});
// 异步执行任务
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
// 任务放在这个block里
NSLog(@"我是异步执行的任务");
});
GCD的使用
由于有多种队列(串行/并发/主队列)和两种执行方式(同步/异步),所以他们之间可以有多种组合方式。
• 串行同步
执行完一个任务,再执行下一个任务。不开启新线程。
• 串行异步
开启新线程,但因为任务是串行的,所以还是按顺序执行任务。
• 并发同步
因为是同步的,所以执行完一个任务,再执行下一个任务。不会开启新线程。顺序执行
• 并发异步
任务交替执行,开启多线程。结果为无序执行
• 主队列同步
如果在主线程中运用这种方式,则会发生死锁,程序崩溃。
• 主队列异步
在主线程中任务按顺序执行。
主队列同步造成死锁的原因:
- 如果在主线程中运用主队列同步,也就是把任务放到了主线程的队列中。
- 而同步对于任务是立刻执行的,那么当把第一个任务放进主队列时,它就会立马执行。
- 可是主线程现在正在处理
syncMain
方法,任务需要等syncMain
执行完才能执行。- syncMain执行到第一个任务的时候,又要等第一个任务执行完才能往下执行第二个和第三个任务。
- 这样
syncMain
方法和第一个任务就开始了互相等待,形成了死锁。
GCD线程之间的通讯
开发中需要在主线程上进行UI的相关操作,通常会把一些耗时的操作放在其他线程,比如说图片文件下载等耗时操作。
当完成了耗时操作之后,需要回到主线程进行UI的处理,这里就用到了线程之间的通讯。
- (IBAction)communicationBetweenThread:(id)sender {
// 异步
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
// 耗时操作放在这里,例如下载图片。(运用线程休眠两秒来模拟耗时操作)
[NSThread sleepForTimeInterval:2];
NSString *picURLStr = @"URL";
NSURL *picURL = [NSURL URLWithString:picURLStr];
NSData *picData = [NSData dataWithContentsOfURL:picURL];
UIImage *image = [UIImage imageWithData:picData];
// 回到主线程处理UI
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
// 在主线程上添加图片
self.imageView.image = image;
});
});
}
上面的代码是在新开的线程中进行图片的下载,下载完成之后回到主线程显示图片。
GCD栅栏
GCD延时执行
当需要等待一会再执行一段代码时,就可以用到这个方法了:dispatch_after
。
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,
(int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
// 5秒后异步执行
NSLog(@"我已经等待了5秒!");
});
GCD实现代码只执行一次
使用dispatch_once
能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次。可以用来设计单例。
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
NSLog(@"程序运行过程中我只执行了一次!");
});
GCD快速迭代
GCD有一个快速迭代的方法dispatch_apply
,dispatch_apply
可以同时遍历多个数字。
- (IBAction)applyGCD:(id)sender {
NSLog(@"\n\n************** GCD快速迭代 ***************\n\n");
// 并发队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
// dispatch_apply几乎同时遍历多个数字
dispatch_apply(7, queue, ^(size_t index) {
NSLog(@"dispatch_apply:%zd======%@",index,
[NSThread currentThread]);
});
}
队列函数的应用
![](https://img.haomeiwen.com/i12522170/430d6d0072491513.jpg)
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