iOS多線程編程之Grand Central Dispatch(GCD)介紹和使用

 

iOS多線程編程之Grand Central Dispatch(GCD)介紹和使用

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介紹：

Grand Central Dispatch 簡稱（GCD）是蘋果公司開發的技術，以優化的應用程序支持多核心處理器和其餘的對稱多處理系統的系統。這創建在任務並行執行的線程池模式的基礎上的。它首次發佈在Mac OS X 10.6 ，iOS 4及以上也可用。

設計：

GCD的工做原理是：讓程序平行排隊的特定任務，根據可用的處理資源，安排他們在任何可用的處理器核心上執行任務。

一個任務能夠是一個函數(function)或者是一個block。 GCD的底層依然是用線程實現，不過這樣可讓程序員不用關注實現的細節。

GCD中的FIFO隊列稱爲dispatch queue，它能夠保證先進來的任務先獲得執行
dispatch queue分爲下面三種：

Serial      

又稱爲private dispatch queues，同時只執行一個任務。Serial queue一般用於同步訪問特定的資源或數據。當你建立多個Serial queue時，雖然它們各自是同步執行的，但Serial queue與Serial queue之間是併發執行的。

Concurrent

又稱爲global dispatch queue，能夠併發地執行多個任務，可是執行完成的順序是隨機的。

Main dispatch queue

它是全局可用的serial queue，它是在應用程序主線程上執行任務的。

咱們看看dispatch queue如何使用

一、經常使用的方法dispatch_async

爲了不界面在處理耗時的操做時卡死，好比讀取網絡數據，IO,數據庫讀寫等，咱們會在另一個線程中處理這些操做，而後通知主線程更新界面。

用GCD實現這個流程的操做比前面介紹的NSThread  NSOperation的方法都要簡單。代碼框架結構以下：

[cpp]  view plain copy

1. dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{  
2.     // 耗時的操做  
3.     dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{  
4.         // 更新界面  
5.     });  
6. });  

若是這樣還不清晰的話，那咱們仍是用上兩篇博客中的下載圖片爲例子，代碼以下：

[cpp]  view plain copy

1. dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{  
2.     NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://avatar.csdn.net/2/C/D/1_totogo2010.jpg"];  
3.     NSData * data = [[NSData alloc]initWithContentsOfURL:url];  
4.     UIImage *image = [[UIImage alloc]initWithData:data];  
5.     if (data != nil) {  
6.         dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{  
7.             self.imageView.image = image;  
8.          });  
9.     }  
10. });  

運行顯示：

是否是代碼比NSThread  NSOperation簡潔不少，並且GCD會自動根據任務在多核處理器上分配資源，優化程序。

系統給每個應用程序提供了三個concurrent dispatch queues。這三個併發調度隊列是全局的，它們只有優先級的不一樣。由於是全局的，咱們不須要去建立。咱們只須要經過使用函數dispath_get_global_queue去獲得隊列，以下：

[cpp]  view plain copy

1. dispatch_queue_t globalQ = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);    

這裏也用到了系統默認就有一個串行隊列main_queue

[cpp]  view plain copy

1. dispatch_queue_t mainQ = dispatch_get_main_queue();    

雖然dispatch queue是引用計數的對象，可是以上兩個都是全局的隊列，不用retain或release。

二、dispatch_group_async的使用

dispatch_group_async能夠實現監聽一組任務是否完成，完成後獲得通知執行其餘的操做。這個方法頗有用，好比你執行三個下載任務，當三個任務都下載完成後你才通知界面說完成的了。下面是一段例子代碼：

[cpp]  view plain copy

1. dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);  
2. dispatch_group_t group = dispatch_group_create();  
3. dispatch_group_async(group, queue, ^{  
4.     [NSThread sleepForTimeInterval:1];  
5.     NSLog(@"group1");  
6. });  
7. dispatch_group_async(group, queue, ^{  
8.     [NSThread sleepForTimeInterval:2];  
9.     NSLog(@"group2");  
10. });  
11. dispatch_group_async(group, queue, ^{  
12.     [NSThread sleepForTimeInterval:3];  
13.     NSLog(@"group3");  
14. });  
15. dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{  
16.     NSLog(@"updateUi");  
17. });  
18. dispatch_release(group);  

dispatch_group_async是異步的方法，運行後能夠看到打印結果：

2012-09-25 16:04:16.737 gcdTest[43328:11303] group1
2012-09-25 16:04:17.738 gcdTest[43328:12a1b] group2
2012-09-25 16:04:18.738 gcdTest[43328:13003] group3
2012-09-25 16:04:18.739 gcdTest[43328:f803] updateUi

每一個一秒打印一個，當第三個任務執行後，upadteUi被打印。

三、dispatch_barrier_async的使用

dispatch_barrier_async是在前面的任務執行結束後它才執行，並且它後面的任務等它執行完成以後纔會執行

例子代碼以下：

[cpp]  view plain copy

1. dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcdtest.rongfzh.yc", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);  
2. dispatch_async(queue, ^{  
3.     [NSThread sleepForTimeInterval:2];  
4.     NSLog(@"dispatch_async1");  
5. });  
6. dispatch_async(queue, ^{  
7.     [NSThread sleepForTimeInterval:4];  
8.     NSLog(@"dispatch_async2");  
9. });  
10. dispatch_barrier_async(queue, ^{  
11.     NSLog(@"dispatch_barrier_async");  
12.     [NSThread sleepForTimeInterval:4];  
13.   
14. });  
15. dispatch_async(queue, ^{  
16.     [NSThread sleepForTimeInterval:1];  
17.     NSLog(@"dispatch_async3");  
18. });  

打印結果：

2012-09-25 16:20:33.967 gcdTest[45547:11203] dispatch_async1

2012-09-25 16:20:35.967 gcdTest[45547:11303] dispatch_async2

2012-09-25 16:20:35.967 gcdTest[45547:11303] dispatch_barrier_async

2012-09-25 16:20:40.970 gcdTest[45547:11303] dispatch_async3

請注意執行的時間，能夠看到執行的順序如上所述。

四、dispatch_apply 

執行某個代碼片斷N次。
dispatch_apply(5, globalQ, ^(size_t index) {
    // 執行5次
});

本篇使用的到的例子代碼：http://download.csdn.net/detail/totogo2010/4596471

GCD還有不少其餘用法，能夠參考官方文檔

參考的文檔還有：http://en.wikipedia.org/wiki/Grand_Central_Dispatch

前兩篇多線程博文：iOS多線程編程之NSThread的使用

    iOS多線程編程之NSOperation和NSOperationQueue的使用