GCD 函数&队列

GCD

GCD简介

GCD全称是Grand Central Dispatch

纯C语言，提供例如非常强大的函数

GCD优势

GCD是苹果公司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想要执行什么任务，不需要编写任何线程管理代码

【重点】用一句话总结GCD就是：将任务添加到队列，并指定任务执行的函数

GCD核心

在日常开发中，GCD一般写成下面这种形式

 dispatch_async( dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", NULL), ^{
   NSLog(@"GCD基本使用");
});

将上述代码拆分，方便我们来理解GCD的核心 主要是由 任务 + 队列 + 函数 构成

//********GCD基础写法********
//创建任务
dispatch_block_t block = ^{
    NSLog(@"hello GCD");
};

//创建串行队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", NULL);

//将任务添加到队列，并指定函数执行
dispatch_async(queue, block);

• 1.使用dispatch_block_t创建任务
• 2.使用dispatch_queue_t创建队列
• 3.将任务添加到队列，并指定执行任务的函数dispatch_async

注意

这里的任务是指执行操作的意思，在使用dispatch_block_t创建任务时，主要有以下两点说明

• 任务使用block封装
• 任务的block没有参数也没有返回值

函数与队列

函数

在GCD中执行任务的方式有两种，同步执行和异步执行，分别对应 同步函数dispatch_sync 和 异步函数dispatch_async,两者对比如下

• 同步执行，对应同步函数dispatch_sync

1.必须等待当前语句执行完毕，才会执行下一条语句

2.不会开启线程，即不具备开启新线程的能力

3.在当前线程中执行block任务

• 异步执行，对应异步函数dispatch_async

1.不用等待当前语句执行完毕，就可以执行下一条语句

2.会开启线程执行block任务，即具备开启新线程的能力（但并不一定开启新线程，这个与任务所指定的队列类型有关）

3.异步 是 多线程 的代名词

• 所以，综上所述，两种执行方式的主要区别有两点：

1.是否等待队列的任务执行完毕

2.是否具备开启新线程的能力

队列

串行队列 和 并发队列

• 多线程中所说的队列（Dispatch Queue）是指执行任务的等待队列，即用来存放任务的队列。队列是一种特殊的线性表，遵循先进先出（FIFO）原则，即新任务总是被插入到队尾，而任务的读取从队首开始读取。每读取一个任务，则动队列中释放一个任务，如下图所示
  

  

• 在GCD中，队列主要分为串行队列（Serial Dispatch Queue） 和并发队列（Concurrent Dispatch Queue）两种，如下图所示

  
  

• 串行队列：每次只有一个任务被执行，等待上一个任务执行完毕再执行下一个，即只开启一个线程（通俗理解：同一时刻只调度一个任务执行）

• • 使用dispatch_queue_create("xxx", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);创建串行队列
• • 其中的DISPATCH_QUEUE_SERIAL也可以使用NULL表示，这两种均表示 默认的串行队列

// 串行队列的获取方法

  dispatch_queue_t serialQueue1 = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", NULL);

  dispatch_queue_t serialQueue2 = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

• 并发队列：一次可以并发执行多个任务，即开启多个线程，并同时执行任务（通俗理解：同一时刻可以调度多个任务执行）

• 注意：并发队列的并发功能只有在异步函数下才有效

// 并发队列的获取方法

dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

主队列 和 全局并发队列

在GCD中，针对这两种队列，分别提供了主队列（Main Dispatch Queue）和全局并发队列（Global Dispatch Queue）

• 主队列（Main Dispatch Queue）：GCD中提供的特殊的串行队列
  • 专门用来在主线程上调度任务的串行队列，依赖于主线程、主Runloop，在main函数调用之前自动创建
  • 不会开启线程
  • 如果当前主线程正在有任务执行，那么无论主队列中当前被添加了什么任务，都不会被调度
  • 使用dispatch_get_main_queue()获得主队列
  • 通常在返回主线程 更新UI时使用

//主队列的获取方法
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

• 全局并发队列（Global Dispatch Queue）：GCD提供的默认的并发队列

  • 为了方便程序员的使用，苹果提供了全局队列
  • 在使用多线程开发时，如果对队列没有特殊需求，在执行异步任务时，可以直接使用全局队列

• 使用dispatch_get_global_queue获取全局并发队列，最简单的是dispatch_get_global_queue(0, 0)

  • 第一个参数表示队列优先级，默认优先级为DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT=0，在ios9之后，已经被服务质量（quality-of-service）取代
  • 第二个参数使用0

//全局并发队列的获取方法
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

//优先级从高到低（对应的服务质量）依次为
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH       -- QOS_CLASS_USER_INITIATED
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT    -- QOS_CLASS_DEFAULT
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW        -- QOS_CLASS_UTILITY
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND -- QOS_CLASS_BACKGROUND

全局并发队列 + 主队列 配合使用

• 在日常开发中，全局队列+并发并列一般是这样配合使用的

//主队列 + 全局并发队列的日常使用
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        //执行耗时操作
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            //回到主线程进行UI操作
        });
    });

函数与队列的不同组合

• 【任务按顺序执行】：任务一个接一个的在当前线程执行，不会开辟新线程

  
  

串行队列 + 异步函数

• 【任务按顺序执行】：任务一个接一个的执行，会开辟新线程

  
  

并发队列 + 同步函数

• 【任务按顺序执行】：任务一个接一个的执行，不开辟线程

  
  

并发队列 + 异步函数

• 【任务乱序执行】：任务执行无顺序，会开辟新线程

  
  

主队列 + 同步函数

【造成死锁】：任务相互等待，造成的死锁

• 造成死锁的原因分析如下：

主队列有两个任务，顺序为：NSLog任务 - 同步block

执行NSLog任务后，执行同步Block，会将任务1（即i=1时）加入到主队列，主队列顺序为：NSLog任务 - 同步block - 任务1
任务1的执行需要等待同步block执行完毕才会执行，而同步block的执行需要等待任务1执行完毕，所以就造成了任务互相等待的情况，即造成死锁崩溃

死锁现象

主线程因为你同步函数的原因等着先执行任务

主队列等着主线程的任务执行完毕再执行自己的任务

主队列和主线程相互等待会造成死锁

主队列 + 异步函数

• 【任务按顺序执行】：任务一个接一个的执行，不开辟线程

  
  

全局并发队列 + 同步函数

【任务按顺序执行】：任务一个接一个的执行，不开辟新线程

全局并发队列 + 异步函数

【任务乱序执行】：任务乱序执行，会开辟新线程

总结

函数& 队列	串行队列	并发队列	主队列	全局并发队列
同步函数	顺序执行，不开辟线程	顺序执行，不开辟线程	死锁	顺序执行，不开辟线程
异步函数	顺序执行，开辟线程	乱序执行，开辟线程	顺序执行，不开辟线程	乱序执行，开辟线程

下面代码中，队列的类型有几种？

//串行队列 - Serial Dispatch Queue
dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", NULL);
    
//并发队列 - Concurrent Dispatch Queue
dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
//主队列 - Main Dispatch Queue
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    
//全局并发队列 - Global Dispatch Queue
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

队列总共有两种： 并发队列 和 串行队列

• 串行队列：serialQueue、mainQueue
• 并发队列：concurrentQueue、globalQueue

记住 在当前的串行队列中同步当前的串行队列会 死锁，主要原因:DISPATCH_WAIT_FOR_QUEUE(&dsc,dq)
if (wait & wait == 0) 死锁

面试题 MT 答案 >= 5

面试题 KS 答案 <= 999

lidispatch.dylid源码重点init.c文件

同步函数block执行在源码_dispatch_client_callout(void *ctxt dispatch_function_t f)
异步函数block执行在源码_dispatch_client_callout(void *ctxt dispatch_function_t f)

异步 + 串行

dispatch_async(queue,{}) 异步的内容只是异步的去派发线程，线程带着任务添加到队列中，队列还是串行队列 （所以任务还是会按添加顺序执行）【有序的】

异步 + 并发

dispatch_async(queue,{}) 异步的内容只是异步的去派发线程，线程带着任务添加到队列中，队列还是并发队列 （所以任务会按时间片伪并发执行）【乱序的】

dispatch_sync & dispatch_async 的区别

1.是否能够开辟线程
2.任务的回调是否具备 同步性(立马回调) 和 异步性(根据任务需求在特定的时候开始回调)