GCD编程探索（一）

作者: guchengfeng | 来源:发表于2018-08-17 17:20 被阅读0次

 苹果官方给出的解释：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代码在系统集中实现，开发者只需要定义想执行的任务并追加到适当的Dispatch
Queue中，GCD就可以生成必要的线程并计划执行任务。

GCD的概念

GCD 是Grand Central Dispatch的缩写，是苹果对多核硬件上执行并发代码的一种支持。GCD有一下特点

GCD通过把计算密集型任务放于后台运行，以此提高APP的响应速度（多线程）
GCD提供了更简单的并发模型，它优于线程锁，并且帮助你避免并发bug。（安全）
GCD基于底层、高性能的优化常规类型的代码，例如单例。(高效)
GCD代码简洁，使用方便（简洁）

GCD的术语

GCD的概念主要包括串行，并行，同步，异步，危险区，竞态条件，死锁，线程安全，环境切换.

概念	作用	通俗解释
串行	事件按顺序执行	A - B - C
并行	事件可以同时发生	A/B/C
同步	不开启新的线程	只有代码块完成了才可以继续执行
异步	开启新的线程	可以继续执行
危险区	共享代码区	临界区
竞态条件	共享代码区别访问	数据会发生破坏
死锁	任务和线程的相互等待	循环等待
线程安全	数据不可以被多个线程访问	NSDictionary
环境切换	线程切换执行状态恢复和处理	多任务App

GCD的实验

实验1 串行 + 同步

    NSLog(@"线程：%@开始看延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    //串行
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("SERIAL_1", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    //同步
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"线程：%@正在看延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"线程：%@看完了延禧攻略",[NSThread currentThread]);

    2018-08-17 15:41:15.051488+0800 TestGCD[8476:227832] 线程：<NSThread: 0x604000070b80>{number = 1, name = main}开始看延禧攻略
    2018-08-17 15:41:15.051628+0800 TestGCD[8476:227832] 线程：<NSThread: 0x604000070b80>{number = 1, name = main}正在看延禧攻略
    2018-08-17 15:41:15.051735+0800 TestGCD[8476:227832] 线程：<NSThread: 0x604000070b80>{number = 1, name = main}看完了延禧攻略

专家分析：

先执行 ==开始看延禧攻略==

判断为同步执行，执行 ==正在看延禧攻略==

执行==看完了延禧攻略==

<html>
<p style="color:red;">注意：虽然有两个线程，但任务要按顺序取出来，所以也只能执行一个任务</p>
</html>

实验2 串行 + 异步

    NSLog(@"线程：%@开始看延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    //串行
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("SERIAL_1", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    //异步
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"线程：%@正在看延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"线程：%@看完了延禧攻略",[NSThread currentThread]);

    2018-08-17 15:52:04.038083+0800 TestGCD[8799:238132] 线程：<NSThread: 0x60000007c800>{number = 1, name = main}开始看延禧攻略
    2018-08-17 15:52:04.038267+0800 TestGCD[8799:238132] 线程：<NSThread: 0x60000007c800>{number = 1, name = main}看完了延禧攻略
    2018-08-17 15:52:04.038299+0800 TestGCD[8799:238199] 线程：<NSThread: 0x60c000260340>{number = 3, name = (null)}正在看延禧攻略

专家分析：

先执行 ==开始看延禧攻略==

判断为串行队列，将 ==正在看延禧攻略== 追加到串行队列后面，这个时候顺序为 ==开始看延禧攻略== ==看完了延禧攻略== ==正在看延禧攻略== ;判断为异步执行，新开启一个线程）

从串行队列取出任务依次执行

实验3 并行 + 同步

    NSLog(@"线程：%@开始看延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    //并行
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("SERIAL_1", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    //异步
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"线程：%@正在看延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"线程：%@看完了延禧攻略",[NSThread currentThread]);

    
    2018-08-17 16:19:18.103827+0800 TestGCD[9522:258973] 线程：<NSThread: 0x600000261b40>{number = 1, name = main}开始看延禧攻略
    2018-08-17 16:19:18.104044+0800 TestGCD[9522:258973] 线程：<NSThread: 0x600000261b40>{number = 1, name = main}正在看延禧攻略
    2018-08-17 16:19:18.104147+0800 TestGCD[9522:258973] 线程：<NSThread: 0x600000261b40>{number = 1, name = main}看完了延禧攻略

专家分析：

先执行 ==开始看延禧攻略==

判断为并行队列，将 ==正在看延禧攻略== 追加到一个新的队列里面;判断为同步执行，所以只有一个线程

只有一个线程，先从队列1取出==开始看延禧攻略==，再从队列2取出 ==正在看延禧攻略==，再从队列1取出 ==看完了延禧攻略==

<html>
<p style="color:red;">注意：虽然有两个任务队列，但只有一个线程，所以也只能执行一个任务</p>
</html>

实验4 并行 + 异步

    NSLog(@"线程：%@开始看延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    //并行
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("SERIAL_1", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    //异步
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"线程：%@正在看延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"线程：%@看完了延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    
    2018-08-17 16:38:38.335505+0800 TestGCD[10077:274421] 线程：<NSThread: 0x60c000261e80>{number = 1, name = main}开始看延禧攻略
    2018-08-17 16:38:38.335701+0800 TestGCD[10077:274421] 线程：<NSThread: 0x60c000261e80>{number = 1, name = main}看完了延禧攻略
    2018-08-17 16:38:38.335727+0800 TestGCD[10077:274480] 线程：<NSThread: 0x60400026a780>{number = 3, name = (null)}正在看延禧攻略

专家分析：

先执行 ==开始看延禧攻略==

判断为并行队列，将 ==正在看延禧攻略== 追加到一个新的队列里面;判断为同步执行，有两个线程

两个线程分别从两个队列取出任务去执行

实验5 主队列 + 同步

    NSLog(@"线程：%@开始看延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"线程：%@正在看延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"线程：%@看完了延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    
    2018-08-17 16:49:11.267733+0800 TestGCD[10403:283929] 线程：<NSThread: 0x608000069840>{number = 1, name = main}开始看延禧攻略
    
    崩溃

实验6 主队列 + 异步

    NSLog(@"线程：%@开始看延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"线程：%@正在看延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"线程：%@看完了延禧攻略",[NSThread currentThread]);
    
    2018-08-17 16:59:03.154983+0800 TestGCD[10697:291985] 线程：<NSThread: 0x60c000062fc0>{number = 1, name = main}开始看延禧攻略
    2018-08-17 16:59:03.155130+0800 TestGCD[10697:291985] 线程：<NSThread: 0x60c000062fc0>{number = 1, name = main}看完了延禧攻略
    2018-08-17 16:59:03.158271+0800 TestGCD[10697:291985] 线程：<NSThread: 0x60c000062fc0>{number = 1, name = main}正在看延禧攻略

总结：队列分串行和并行，每个队列相当于一个线性的任务表单。执行方式分同步和异步，相当于执行的物理单元。

下面以指压板（奔跑吧）为例子

同步 + 串行：

假设奔跑吧里面：anglebaby拿到指压板任务清单，将任务按顺序去完成，先跳绳-赛跑-跨栏-仰卧爬行

同步 + 并行：

假设奔跑吧里面：anglebaby拿到指压板任务清单1和清单2，先完成清单1 跳绳-赛跑，再完成清单2 ，跨栏-仰卧爬行

异步 + 串行：

假设奔跑吧里面：anglebaby和邓超上场，只有anglebagy拿到指压板任务清单，，先跳绳-赛跑-跨栏-仰卧爬行，邓超作为新的线程没有任务可以完成

异步 + 并行：anglebaby和邓超上场，只有anglebagy拿到指压板任务清单1，跳绳-赛跑，邓超作为新的线程拿到清单2，完成跨栏，仰卧爬行

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本文标题：GCD编程探索（一）

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