GCD

作者: nemoispretty | 来源:发表于2017-04-13 17:26 被阅读0次

    Grand Central Dispatch (GCD) 是 Apple 开发的一个多核编程的解决方法。该方法在 Mac OS X 10.6 雪豹中首次推出,并随后被引入到了 iOS4.0 中。GCD 是一个替代诸如 NSThread, NSOperationQueue, NSInvocationOperation 等技术的很高效和强大的技术。

    GCD 和 block 的配合使用,可以方便地进行多线程编程

    应用举例:

    让我们来看一个编程场景。我们要在 iPhone 上做一个下载网页的功能,该功能非常简单,就是在 iPhone 上放置一个按钮,点击该按钮时,显示一个转动的圆圈,表示正在进行下载,下载完成之后,将内容加载到界面上的一个文本控件中。

    不用 GCD 前

    虽然功能简单,但是我们必须把下载过程放到后台线程中,否则会阻塞 UI 线程显示。所以,如果不用 GCD, 我们需要写如下 3 个方法:

    1 .someClick 方法是点击按钮后的代码,可以看到我们用 NSInvocationOperation 建了一个后台线程,并且放到 NSOperationQueue 中。后台线程执行 download 方法。

    2. download 方法处理下载网页的逻辑。下载完成后用 performSelectorOnMainThread 执行 download_completed 方法。

    3. download_completed 进行 clear up 的工作,并把下载的内容显示到文本控件中

    这 3 个方法的代码如下。可以看到,虽然 开始下载 -> 下载中 -> 下载完成 这 3 个步骤是整个功能的三步。但是它们却被切分成了 3 块。他们之间因为是 3 个方法,所以还需要传递数据参数。如果是复杂的应用,数据参数很可能就不象本例子中的 NSString 那么简单了,另外,下载可能放到 Model 的类中来做,而界面的控制放到 View Controller 层来做,这使得本来就分开的代码变得更加散落。代码的可读性大大降低

    staticNSOperationQueue* queue;

    - (IBAction)someClick:(id)sender {

    self.indicator.hidden =NO;

    [self.indicator startAnimating];

    queue = [[NSOperationQueuealloc] init];

    NSInvocationOperation* op =[[[NSInvocationOperationalloc]initWithTarget:selfselector:@selector(download) object:nil] autorelease];

    [queue addOperation:op];

    }

    - (void)download {

    NSURL* url = [NSURLURLWithString:@"http://www.youdao.com"];

    NSError* error;

    NSString* data = [NSStringstringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncodingerror:&error];

    if(data !=nil) {

    [selfperformSelectorOnMainThread:@selector(download_completed:) withObject:data waitUntilDone:NO];

    }else{

    NSLog(@"error when download:%@", error);

    [queue release];

    }

    }

    - (void) download_completed:(NSString*) data {

    NSLog(@"call back");

    [self.indicator stopAnimating];

    self.indicator.hidden =YES;

    self.content.text = data;

    [queue release];

    }

    使用 GCD 后

    如果使用 GCD,以上 3 个方法都可以放到一起,如下所示:

    // 原代码块一

    self.indicator.hidden =NO;

    [self.indicator startAnimating];

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{

    // 原代码块二

    NSURL* url = [NSURLURLWithString:@"http://www.youdao.com"];

    NSError* error;

    NSString* data = [NSStringstringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncodingerror:&error];

    if(data !=nil) {

    // 原代码块三

    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

    [self.indicator stopAnimating];

    self.indicator.hidden =YES;

    self.content.text = data;

    });

    }else{

    NSLog(@"error when download:%@", error);

    }

    });

    首先我们可以看到,代码变短了。因为少了原来 3 个方法的定义,也少了相互之间需要传递的变量的封装。

    另外,代码变清楚了,虽然是异步的代码,但是它们被 GCD 合理的整合在一起,逻辑非常清晰。如果应用上 MVC 模式,我们也可以将 View Controller 层的回调函数用 GCD 的方式传递给 Modal 层,这相比以前用 @selector 的方式,代码的逻辑关系会更加清楚。

    系统提供的 dispatch 方法

    为了方便地使用 GCD,苹果提供了一些方法方便我们将 block 放在主线程 或 后台线程执行,或者延后执行。使用的例子如下:

    //  后台执行:

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,0), ^{

    // something

    });

    // 主线程执行:

    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

    // something

    });

    // 一次性执行:

    staticdispatch_once_tonceToken;

    dispatch_once(&onceToken, ^{

    // code to be executed once

    });

    // 延迟 2 秒执行:

    doubledelayInSeconds =2.0;

    dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds *NSEC_PER_SEC);

    dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){

    // code to be executed on the main queue after delay

    });

    dispatch_queue_t 也可以自己定义,如要要自定义 queue,可以用 dispatch_queue_create 方法,示例如下:

    dispatch_queue_turls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com",NULL);

    dispatch_async(urls_queue, ^{

    // your code

    });

    dispatch_release(urls_queue);

    另外,GCD 还有一些高级用法,例如让后台 2 个线程并行执行,然后等 2 个线程都结束后,再汇总执行结果。这个可以用 dispatch_group, dispatch_group_async 和 dispatch_group_notify 来实现,示例如下:

    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{

    // 并行执行的线程一

    });

    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{

    // 并行执行的线程二

    });

    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{

    // 汇总结果

    });

    后台运行

    使用 block 的另一个用处是可以让程序在后台较长久的运行。在以前,当 app 被按 home 键退出后,app 仅有最多 5 秒钟的时候做一些保存或清理资源的工作。但是应用可以调用 UIApplication 的beginBackgroundTaskWithExpirationHandler方法,让 app 最多有 10 分钟的时间在后台长久运行。这个时间可以用来做清理本地缓存,发送统计数据等工作。

    让程序在后台长久运行的示例代码如下:

    // AppDelegate.h 文件

    @property(assign,nonatomic)UIBackgroundTaskIdentifierbackgroundUpdateTask;

    // AppDelegate.m 文件

    - (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication*)application

    {

    [selfbeingBackgroundUpdateTask];

    // 在这里加上你需要长久运行的代码

    [selfendBackgroundUpdateTask];

    }

    - (void)beingBackgroundUpdateTask

    {

    self.backgroundUpdateTask = [[UIApplicationsharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{

    [selfendBackgroundUpdateTask];

    }];

    }

    - (void)endBackgroundUpdateTask

    {

    [[UIApplicationsharedApplication] endBackgroundTask:self.backgroundUpdateTask];

    self.backgroundUpdateTask =UIBackgroundTaskInvalid;

    }

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