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线程的相关总结GCD

线程的相关总结GCD

作者: 行走在北方 | 来源:发表于2018-11-18 19:23 被阅读7次

    GCD好处
    GCD 可用于多核的并行运算
    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

    1、同步和异步
    执行任务有两种方式:同步执行(sync)和异步执行(async)。
    两者的主要区别是:是否等待队列的任务执行结束,以及是否具备开启新线程的能力。

    同步执行(sync):
    同步添加任务到指定的队列中,在添加的任务执行结束之前,会一直等待,直到队列里面的任务完成之后再继续执行。
    只能在当前线程中执行任务,不具备开启新线程的能力。

    异步执行(async):
    异步添加任务到指定的队列中,它不会做任何等待,可以继续执行任务。
    可以在新的线程中执行任务,具备开启新线程的能力。
    虽然具有开启新线程的能力,但是并不一定开启新线程。这跟任务所指定的队列类型有关

    2、队列
    在 GCD 中有两种队列:串行队列和并发队列。两者都符合 FIFO(先进先出)的原则。两者的主要区别是:执行顺序不同,以及开启线程数不同。

    串行队列(Serial Dispatch Queue):
    每次只有一个任务被执行。让任务一个接着一个地执行。(只开启一个线程,一个任务执行完毕后,再执行下一个任务)
    并发队列(Concurrent Dispatch Queue):
    可以让多个任务并发(同时)执行。(可以开启多个线程,并且同时执行任务)

    队列的创建方法

    // 串行队列的创建方法
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    // 并发队列的创建方法
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    

    对于串行队列,GCD 提供了的一种特殊的串行队列:主队列(Main Dispatch Queue)。
    所有放在主队列中的任务,都会放到主线程中执行。
    可使用dispatch_get_main_queue()获得主队列。

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

    对于并发队列,GCD 默认提供了全局并发队列(Global Dispatch Queue)。
    可以使用dispatch_get_global_queue来获取。需要传入两个参数。第一个参数表示队列优先级,一般用DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT。第二个参数暂时没用,用0即可。

    // 全局并发队列的获取方法
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    • 同步执行 + 并发队列
      在当前线程中执行任务,不会开启新线程,执行完一个任务,再执行下一个任务。
      所有任务都是在当前线程(主线程)中执行的,没有开启新的线程 都在main函数里
    • 异步执行 + 并发队列
      可以开启多个线程,任务交替(同时)执行。
      除了当前线程(主线程),系统又开启了3个线程,并且任务是交替/同时执行的。(异步执行具备开启新线程的能力。且并发队列可开启多个线程,同时执行多个任务)。
    • 同步执行 + 串行队列
      不会开启新线程,在当前线程执行任务。任务是串行的,执行完一个任务,再执行下一个任务。
      所有任务都是在当前线程(主线程)中执行的,并没有开启新的线程(同步执行不具备开启新线程的能力)。
      任务是按顺序执行的(串行队列每次只有一个任务被执行,任务一个接一个按顺序执行)。
    • 异步执行 + 串行队列
      会开启新线程,但是因为任务是串行的,执行完一个任务,再执行下一个任务
      开启了一条新线程(异步执行具备开启新线程的能力,串行队列只开启一个线程)
      任务是按顺序执行的(串行队列每次只有一个任务被执行,任务一个接一个按顺序执行)
    • 同步执行 + 主队列
      互相等待卡住不可行
    • 在其他线程中调用同步执行 + 主队列
      不会开启新线程,执行完一个任务,再执行下一个任务
    // 使用 NSThread 的 detachNewThreadSelector 方法会创建线程,并自动启动线程执行
     selector 任务
    [NSThread detachNewThreadSelector:@selector(syncMain) toTarget:self withObject:nil];
    
    • 异步执行 + 主队列
      只在主线程中执行任务,执行完一个任务,再执行下一个任务。
      **
      所有任务都是在当前线程(主线程)中执行的,并没有开启新的线程(虽然异步执行具备开启线程的能力,但因为是主队列,所以所有任务都在主线程中)。
      任务是按顺序执行的(因为主队列是串行队列,每次只有一个任务被执行,任务一个接一个按顺序执行)。
      **
    • GCD 栅栏方法:dispatch_barrier_async
      在执行完栅栏前面的操作之后,才执行栅栏操作,最后再执行栅栏后边的操作。
    • GCD 延时执行方法:dispatch_after
      dispatch_after函数并不是在指定时间之后才开始执行处理,而是在指定时间之后将任务追加到主队列中。严格来说,这个时间并不是绝对准确的,但想要大致延迟执行任务,dispatch_after函数是很有效的。
    • dispatch_once 用作单例
      dispatch_once 函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次,并且即使在多线程的环境下,dispatch_once也可以保证线程安全。
    /**
     * 一次性代码(只执行一次)dispatch_once
     */
    - (void)once {
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
            // 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)
        });
    }
    

    dispatch_apply快速迭代
    无论是在串行队列,还是异步队列中,dispatch_apply 都会等待全部任务执行完毕,这点就像是同步操作,也像是队列组中的 dispatch_group_wait方法。

    /**
     * 快速迭代方法 dispatch_apply
     */
    - (void)apply {
        dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
        
        NSLog(@"apply---begin");
        dispatch_apply(6, queue, ^(size_t index) {
            NSLog(@"%zd---%@",index, [NSThread currentThread]);
        });
        NSLog(@"apply---end");
    }
    

    dispatch_group 队列组
    分别异步执行2个耗时任务,然后当2个耗时任务都执行完毕后再回到主线程执行任务。这时候我们可以用到 GCD 的队列组。
    调用队列组的 dispatch_group_async 先把任务放到队列中,然后将队列放入队列组中。或者使用队列组的 dispatch_group_enter、dispatch_group_leave 组合 来实现
    dispatch_group_async。
    调用队列组的 dispatch_group_notify 回到指定线程执行任务。或者使用 dispatch_group_wait 回到当前线程继续向下执行(会阻塞当前线程)。

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