第3章 Grand Central Dispatch （GCD）
3.1什么是GCD？
GCD是异步执行任务的技术之一，一般将应用程序中记述的线程管理用的代码在系统中实现。开发者只需定义想要执行的任务并追加到适当的Dispatch Queue中，GCD就能生成必要的线程并执行任务。
dispatch_async(queue,^{
})
GCD之前Cocoa框架提供NSObject类的
performSelectorInBackground：withObject
performSelectorOnMainThread
多线程编程：
基本上1个CPU核一次能够执行的CPU命令始终为1
上下文切换：从切换目标路径专用的内存块中，复原CPU寄存器等信息，继续执行切换路径的CPU命令列。
3.2GCD的API
Dispatch Queue 按照先进先出FIFO执行处理
两种队列：Serial Dispatch Queue等待现在执行中处理结束 （使用一个线程）
Concurrent Dispatch Queue不等待现在执行中处理结束 （使用多个线程）
生成Dispatch Queue
dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create(“com.example.gcd.mySerialDispatchQueue”,NULL)
此方法第一个参数推荐使用逆序全程域名，第二个DISPATCH_QUEUE_SERIAL DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT
第二个参数为NULL时默认为DISPATCH_QUEUE_SERIAL
使用结束后通过dispatch_release函数释放
多个Serial Dispatch Queue并行执行，系统对于一个Serial Dispatch Queue 就只生成并使用一个线程
多个线程更新相同资源导致数据竞争时使用Serial Dispatch Queue（一个线程）
Dispatch Queue也想Objective-C的引用计数式内存管理一样（dispatch_retain dispatch_release）
在dispatch_async函数中追加Block到Dispatch Queue换言之，该Block通过dispatch_retain函数持有Dispatch Queue
一旦Block执行结束，通过dispatch_release函数释放该Block持有的Dispatch Queue
Main Dispatch Queue是Serial Dispatch Queue
Global Dispatch Queue是Concurrent Dispatch Queue （四个优先级：高优先、默认优先、低优先、后台优先）
dispatch_queue_create生成的Dispatch Queue都使用与默认优先级Global Dispatch Queue相同执行优先级程序
dispatch_set_target_queue（）第一个参数需要变更优先级的queue 第二个参数指定要与要使用的执行优先级相同优先级的queue
dispatch_after:指定时间追加
dispatch_time计算相对时间 dispatch_walltime计算绝对时间
dispatch_time_t time =dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 150ull * NSEC_PER_MSEC) 注：MSEC毫秒 SEC 毫微秒
dispatch_after(time, dispatch_get_main_queue, ^{
})
Dispatch Group
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_group_t group =dispatch_group_creat();
dispatch_group_async(group, queue, ^{});
dispatch_group_async(group, queue, ^{});
dispatch_group_async(group, queue, ^{});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{});//dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);也可以
dispatch_release(group);
dispatch_barrier_async:栅栏函数
dispatch_queue_t queue= dispatch_queue_create(“com.example.gcd.mySerialDispatchQueue”,NULL)
dispatch_async(queue, ^{});
dispatch_async(queue, ^{});
dispatch_barrier_async(queue, ^{});
dispatch_async(queue, ^{});
dispatch_release(group);
dispatch_async:不等待处理执行结束
dispatch_sync:等待处理执行结束
dispatch_apply:按指定的次数将指定的Block追加到指定的Dispatch Queue，并等待全部处理执行结束
是dispatch_sync函数和Dispatch Queue的关联API
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(queue, ^{
//在Global中非同步执行
dispatch_apply([arry count], queue, ^(size_t index){
//并行处理
})
//dispatch_apply全部执行结束
//回调Main
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
//在Main 中执行处理
});
})
dispatch_suspend/dispatch_resume:挂起、恢复Dispatch Queue
dispatch_suspend(queue)dispatch_resume(queue)
Dispatch Semaphore信号量
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_semaphore_t semaphore =dispatch_semaphore_create(1);
for(int i = 0; i < 10000; i++){
dispatch_async(queue, ^{
dispatch_semaphore_wait(semaphore,DISPATCH_TIME_FOREVER);
//do something
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
})
}
dispatch_release(semaphore);//有create就有与之对应的release
dispatch_once
static dispatch_once_t pred;
dispatch_once( &pred, ^{
//初始化
});
3.3GCD实现
Dispatch Queue通过结构体和链表，被实现为FIFO队列。
Block并不是直接加入FIFO队列，先加入Dispatch Continuation这一dispatch_continuation_t结构体中，然后再加入FIFO
Dispatch Continuation用于记忆Block所属的Dispatch Queue和其他信息，也就是执行上下文
主队列在RunLoop中执行Block
Global Dispatch Queue有8中
（high priority、 default priority、 low priority、 background priority、 high overcommitpriority、 default overcommitpriority、 low overcommitpriority、 backgroundovercommitpriority） 每一种queue都有各自使用一个pthread_workqueue
GCD初始化时，使用pthread_workqueue_create_np函数生成pthread_workqueue
pthread_workqueue包含在Libc提供的pthread API中，其使用bsdthread_register和pthreadq_open系统调用，在初始化XNU内核的workqueue
之后获取workqueue信息
XNU内核持有4中workqueue
WORKQUEUE_HIGH_PRIOQUEUE
WORKQUEUE_DEFAULT_PRIOQUEUE
WORKQUEUE_LOW_PRIOQUEUE
WORKQUEUE_BG_PRIOQUEUE
Overcommit优先级的Global Dispatch Queue，workqueue则始终生成线程
workqueue的线程执行pthread_workqueue函数，该函数调用libdispatch的回调函数。在该回调函数中执行加入到Dispatch Continuation的Block
Block执行结束后，进行通知Dispatch Group结束、释放Dispatch Continuation等处理，开始准备执行加入到Global Dispatch Queue中的下一个Block
Dispatch Source：是BSD系内核惯有功能kqueue的包装。kqueue是XNU内核中发生各种事件时，在应用程序编程方执行处理的技术。
可以取消，取消时必须执行的处理可指定为回调用的Block形式
PS:学习笔记，温故知新
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