Swift多線程:使用GCD實現異步下載圖片

GCD屬於系統及的線程管理，功能很強大，比上兩次我們分享的Operation要強大。有不少老前輩們已經創造了很是很是多的資料介紹GCD，由於你們都是把GCD放在了多線程內容分享的最開始，因此致使好多好多理論知識都被放在了GCD部分。

哈哈~幸虧非典型技術宅英明神武的錯峯出行，把一些基礎概念放在了上兩篇文章裏面。極大的減輕了這篇文章的閱讀負擔。

既然前人都早了辣麼多輪子，俺就不想再多介紹一些基礎理論知識了。反正碼再多的字，只會讓你們馬上立刻關掉這篇文章。並且上一篇關於Operation的閱讀量就明顯不高，看來你們不喜歡看啊。。。

那就容我偷偷懶嘛~重點仍是分享一些代碼吧。

不是說理論知識不重要啊，面試全都問這個。並且理論知識直接影響到對技術的理解深度，決定能在這條路上走多遠。是會成爲某個領域的大牛，仍是隻是簡單的應用者。

1. GCD基礎知識

納尼？不是說不說基本概念了嗎？easy~easy~easy~~~只介紹一些那些最最重要的，不瞭解就會影響到閱讀這篇文章的內容啦。

其實GCD和Operation不少地方驚人的類似。廢話，都是多線程，底層都差很少，能不類似嘛！

GCD使用只須要兩步：

• STEP ONE：建立任務。
• STEP TWO：把任務放進隊列裏。

。。。。。。~！@#￥%……&*￥%#@！~@#￥%…… 把大象放進冰箱裏須要幾步？！兩步！打開冰箱門，把大象放進去！宅胖，如今很想抽死你啊！

確實真的就是這樣的。心裏OS:這只是爲了騙你入門，讓你以爲好簡單。

1.1 任務的分類

上面說了任務，任務只有兩種方式：同步、異步。

• 異步（asynchronous）具有開啓新線程的能力，也具有跳過當前代碼繼續往下執行的能力。
• 同步(synchronous)不具有開啓新線程的能力，也不具有跳過當前代碼繼續往下執行的能力。

名稱	開啓新線程的能力	跳過當前代碼繼續往下執行的能力
異步	有	有
同步	NULL	NULL

換句話簡單的說，異步任務就是能夠同時開啓多個跑道，同時跑好多輛車。同步就是隻有一條車道，堵死也飛不過去，只能乖乖的等着，一輛接一輛。

任務放入到隊列裏面，會遵循first in first out原則。舉個噁心的例子，就像是拉屎，先吃先拉，後吃後拉。 哈哈~看了這個比方，別打死我~

1.2 隊列的分類

隊列吶，也只有兩種：串行隊列（Serial Dispatch Queue）、併發隊列（Concurrent Dispatch Queue）。

• 串行隊列（Serial Dispatch Queue）： 讓任務一個接着一個有序的執行，一個任務執行完畢後，再執行下一個任務。

• 併發隊列（Concurrent Dispatch Queue） 可讓多個任務同時執行，自動開啓多個線程同時執行多個任務。

咦？有點暈，怎麼感受跟剛纔的任務分類同樣吶？沒錯！就是這樣的。

下面爲了讓你們不要暈菜，咱們把隊列這個中文名字統一都叫作Queue,這樣就和OperationQueue對應起來了，就不會那麼暈了。

Serial Queue和Concurrent Queue各自都有一個特殊的Queue。

主隊列(main queue)：是Serial Queue中特殊的一種。只能在主線程中進行，而且主隊列裏面的任務，只有當主線程空閒的時候才能被執行。用來刷新UI使用。

全局隊列(global queue)：是Concurrent Queue中特殊的一種。用來執行耗時操做。

同時，GCD裏面還能夠自定義Queue。

1.3 排列組合開始

最開始的時候，我們是否是說了，使用GCD就只有兩步：建立任務，把任務放進Queue裏。

任務有兩種：同步、異步。Queue加上兩種特殊的（不包括自定義的）一共有四種。來吧，開始排列組合吧。有八種吧。

名稱	可以開啓新線程	可以跳過當前代碼繼續進行
異步	能	能
同步	/	/

Queue	串行隊列Serial	並行隊列concurrent	主隊列main	全局隊列global
可以多個任務同時執行	/	能	/	能

哈哈哈O(∩_∩)O哈哈~😆😆😆😆

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完全暈菜😓

oooO ↘┏━┓ ↙ Oooo ( 踩)→┃你┃ ←(死 ) \ ( →┃√┃ ← ) /   _)↗┗━┛ ↖(_/

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來吧，直接告訴你結論吧。裏面有幾個特例。

☺	串行隊列Serial Queue	並行隊列concurrent Queue	主隊列main Queue	全局隊列global Queue
異步	新線程、串行執行	新線程、並行執行	無新線程、串行執行	新線程、並行執行
同步	無新線程、串行執行	無新線程、串行執行	沒事會鎖死	無新線程、串行執行

看上面這個表，因此若是想要同時作事情，固然不能選同步任務啦。由於它徹底沒能力！搞很差還會形成鎖死。

要想同時作事情，就選concurrent Queue + 異步，或者global Queue + 異步。 不過人家global Queue原本就是concurrent Queue特殊的一種。

若是有多任務，工做中最最省事兒經常使用的就是global Queue + 異步。單任務、刷新UI就用main Queue + 異步。

上面都沒心思看也不要緊。工做中，若是有多任務，首選global Queue + 異步。單任務、刷新UI就用main Queue + 異步。

2. GCD的基礎應用

我滴媽媽~通過上面的分析，最後，最基礎的使用就兩種了。 多任務：global Queue + 異步。 單任務、刷新UI就用main Queue + 異步。

說實話，我也是第一次這麼大膽的簡化。會不會被大神們拍死？坐等~~~~

2.1 global Queue + 異步任務

/// global Queue + 異步任務
@IBAction func globalAsyn(_ sender: Any) {
    //建立一個全局隊列。
    //get a global queue
    let globalQueue = DispatchQueue.global()
    for i in 0...10 {
        
        //使用全局隊列，開啓異步任務。
        //use the global queue , run in asynchronous
        globalQueue.async {
            print("I am No.\(i), current thread name is:\(Thread.current)")
        }
    }
}
複製代碼

咱們看一下運行的結果，亂序打印的，而且沒有在主線程中。這證實了確實是多個任務沒有按照順序執行。

2.2 main Queue + 異步任務

/// main Queue + 異步任務
@IBAction func mainAsyn(_ sender: Any) {
    //建立一個主隊列
    //get a main queue
    let mainQueue = DispatchQueue.main
    
    for i in 0...10 {
        
        //使用主隊列，開啓異步任務
        //use the main queue, run in asynchronous
        mainQueue.async {
            print("I am No.\(i), current thread name is:\(Thread.current)")
            
        }
    }
}
複製代碼

咱們看一下運行的結果，確實是順序打印的。而且都執行在了主線程中。

2.3 小實踐：實現異步下載圖片

需求：異步下載一張圖片，下載完成後顯示在UI界面

實現後的效果圖：

思路：

1. 在當前UI動做以外，開啓一個global Queue+異步，用來下載圖片。由於過程可能很耗時。
2. 等下載完成後，開啓一個main Queue+異步，把下載的圖片賦值，刷新UI。

這個小Demo其實也實現了線程間通信。

@IBAction func asynDownloadImage(_ sender: Any) {
    let imageVC = ImageVC()
    DispatchQueue.global().async {
        
        if let url = URL.init(string: "https://placebeard.it/355/140") {
            do {
                let imageData = try Data(contentsOf: url)
                let image = UIImage(data: imageData)
                
                
               //由於宅胖家網絡很好，爲了模擬網絡很耗時，就用了延時加載。
                DispatchQueue.main.asyncAfter(deadline: DispatchTime.now() + DispatchTimeInterval.seconds(2), execute: {
                    imageVC.imageView.image = image
                    imageVC.imageView .sizeToFit()
                })
                
            } catch {
                print(error)
            }
        }
        
    }
    navigationController?.pushViewController(imageVC, animated: true)

}
複製代碼

3. GCD的服務質量（優先級）

DispatchQoS.QoSClass是在Swift中封裝的關於描述服務質量的類。

這個在Operation裏面也見到過，級別越高，就會給分配的資源越多。可是並非嚴格按照級別的高低來執行的。

這是一個枚舉值：

public enum QoSClass {

    case background  //後臺默默執行，The background quality of service class.
    case utility  //通用的，The utility quality of service class.

    case `default` //默認值，The default quality of service class.


    case userInitiated  //用戶發起的，The user-initiated quality of service class.


    case userInteractive //用來執行用戶交互，The user-interactive quality of service class.


    case unspecified //沒啥重要事情，The absence of a quality of service class.


    public init?(rawValue: qos_class_t)

    public var rawValue: qos_class_t { get }
}
複製代碼

看到上面的枚舉值，也大概能猜出來優先級的高低了。和界面相關的、用戶的確定是高的，後臺默默執行的確定是低的。

從高到低的順序分別是：userInteractive -> userInitiated -> default -> utility -> background -> unspecified

最基本的基礎基本上就到這裏了。掂量了一下，還有調度組、信號量、阻塞等等都還沒寫。這時候發現一篇寫完GCD基礎貌似不太現實，又不想一篇文章過長，那就拆開吧。下次再說。

最後，全部的代碼都放在這裏了：gitHub 下載後給顆Star吧~ 麼麼噠~(～o￣3￣)～ 愛大家~

祝各位新春快樂~！~！