iOS基础知识梳理 - 多线程GCD

什么是GCD

• 全称是Grand Central Dispatch（调度）
• 纯C语言，提供了非常强大的函数

GCD优势

• GCD是苹果公司为多核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、任务调度、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

任务和队列

GCD的两个核心概念

任务：执行什么操作
队列：用来存放任务

GCD使用的两个步骤

1. 定制任务：确定想做的事情
2. 将任务添加到队列中：指定运行方式
   -GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程执行
   -任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出
   复杂写法

    // 创建任务
    dispatch_block_t task = ^{
        NSLog(@"task %@", [NSThread currentThread]);
    };

    // 获取队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

    // 把任务放在队列里面
    dispatch_async(queue, task);

简单写法

 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
         NSLog(@"task %@", [NSThread currentThread]);
    });

示例 - 使用GCD异步下载图片

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        
        NSString *str = @"https://desk-fd.zol-img.com.cn/t_s1280x800c5/g5/M00/02/04/ChMkJ1bKx4qIGTZLAAmjEID8lj0AALH1ADgWvsACaMo983.jpg";
        NSURL *url = [NSURL URLWithString:str];
        // 获取图片资源
        NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:url];
        
        // 闭包
        UIImage *img = [UIImage imageWithData:data];
        
        // 线程通信
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            
            self.imgV.image = img;
            // 根据图片的大小显示图片
            [self.imgV sizeToFit];
            [self.scrlView setContentSize:img.size];
            
        });
    });

队列的类型

• 并发队列（Concurrent Dispatch Queue）
  1. 可依然多个任务并发（同时）执行（自动开启多个线程被执行任务）
     2.并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效
• 串行队列（Serial Dispatch Queue）
  1. 让任务一个接着一个的执行（一个执行玩了之后再执行下一个任务）
• 主队列
  特殊的串行队列，代表主线程

术语梳理

同步 / 异步 / 并发 / 串行

• 同步和异步决定了要不要开启新线程
  同步：在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
  异步：在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
• 并发和串行决定了任务的执行方式
  并发：多个任务并发（同时）执行
  串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务
  // 串行队列，同步执行
  // 不开线程，在当前线程下执行

并发队列 & 串行队列

- (void)demo1{
    // 创建串行队列
    // 参数一：给队列起个名字
    // 参数二：队列的属性
    
    
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        dispatch_sync(serialQueue, ^{
            
            NSLog(@"serialQueue %@", [NSThread currentThread]);
            
        });
    }
    
    
}

// 串行队列，异步执行
// 开一个线程，任务是有序执行的
- (void)demo2{
    // 创建串行队列
    // 参数一：给队列起个名字
    // 参数二：队列的属性
    
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        
        dispatch_async(serialQueue, ^{
            
            NSLog(@"serialQueue %@", [NSThread currentThread]);
            
        });
        
    }
    
}

// 并行队列 异步执行
// 开多个线程
// 任务无序执行
- (void)demo3{
    // 创建串行队列
    // 参数一：给队列起个名字
    // 参数二：队列的属性
    
    
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        dispatch_async(concurrentQueue, ^{
            
            NSLog(@"serialQueue %@", [NSThread currentThread]);
            
        });
    }
    
}

// 并行队列 同步执行
// 不开线程，在当前线程下执行
// 任务顺序执行
// 等于串行同步执行
- (void)demo4{
    // 创建串行队列
    // 参数一：给队列起个名字
    // 参数二：队列的属性
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        dispatch_sync(concurrentQueue, ^{
            
            NSLog(@"serialQueue %@", [NSThread currentThread]);
            
        });
    }
    
}

串行 并行

主队列

// 主队列异步执行
-(void)demo1{
    // 得到主队列
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    
    for (int i = 0; i < 20; i++) {
        dispatch_async(mainQueue, ^{
            
            NSLog(@"MAIN QUEUE %@ %d", [NSThread currentThread], i);
            
        });
    }
    
}

// 主队列同步执行
// 这种情况是死锁的，是错的！！！！！！！！！！
// 死锁：主线程下，望住队列添加任务并且同步执行
-(void)demo2{
    
    NSLog(@"begin");
    // 得到主队列
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    
    dispatch_sync(mainQueue, ^{
        NSLog(@"MAIN QUEUE %@", [NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"end");
}

对照表

对照表

同步执行实战

延时执行

使用GCD的好处就是计时精度高

- (void)demo1{
    
//    // 方式1 timer
//    NSTimer *timer = [NSTimer timerWithTimeInterval:1 target:self selector:@selector(task) userInfo:nil repeats:NO];
//
//    //方式2
//    [self performSelector:@selector(task) withObject:nil afterDelay:1];
//
    // 参数1：延迟的时间 dispatch_time生成时间（以纳秒做单位 精度高）
    // 参数2：队列
    // 参数3：任务
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
    
        NSLog(@"task");
        
    });
    
    NSLog(@"over");
    
}

队列组

使用队列组下载两个zip文件

- (void)demo1{
    
    NSLog(@"begin");
    // 创建队列组
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        
        [NSThread sleepForTimeInterval:arc4random_uniform(5)];
        NSLog(@"LOL1.zip %@", [NSThread currentThread]);
        
    });
    
    
    dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        
        [NSThread sleepForTimeInterval:arc4random_uniform(5)];
        NSLog(@"LOL2.zip %@", [NSThread currentThread]);
        
    });
    
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        
        NSLog(@"所有任务都下载完成%@", [NSThread currentThread]);
        
    });
}

打开终端Terminal键入man dispatch_group_async