iOS GCD基礎篇 - 同步、異步，併發、並行的理解

一、關於GCD

     - GCD全稱是Grand Central Dispatch

　  - GCD是蘋果公司爲多核的並行運算提出的解決方案

　  - GCD會自動利用更多的CPU內核（好比雙核、四核）

　  - GCD會自動管理線程的生命週期（建立線程、調度任務、銷燬線程）

 

 

二、任務和隊列

　　GCD中有2個核心概念

　　（1）任務：執行什麼操做

　　（2）隊列：用來存聽任務

 

　　將任務添加到隊列中，GCD會自動將隊列中的任務取出，放到對應的線程中執行

　　提示：任務的取出遵循隊列的FIFO原則：先進先出，後進後出

 

三、關於同步、異步、併發、串行

　　同步和異步決定了要不要開啓新的線程

　　同步：在當前線程中執行任務，不具有開啓新線程的能力

　　異步：在新的線程中執行任務，具有開啓新線程的能力

 

　　併發和串行決定了任務的執行方式

　　併發：多個任務併發（同時）執行

　　串行：一個任務執行完畢後，再執行下一個任務

 

四、串行隊列

　 GCD中得到串行有2種途徑

  （1）使用dispatch_queue_create函數建立串行隊列　　

// 隊列名稱， 隊列屬性，通常用NULL便可
dispatch_queue_t  dispatch_queue_create(const char *label,  dispatch_queue_attr_t attr); 

　示例： 

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queneName", NULL); // 建立

dispatch_release(queue); // 非ARC須要釋放手動建立的隊列

 

（2）使用主隊列（跟主線程相關聯的隊列）

　　主隊列是GCD自帶的一種特殊的串行隊列,放在主隊列中的任務，都會放到主線程中執行

　　使用dispatch_get_main_queue()得到主隊列

　　示例：  

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

　

5、併發隊列

    GCD默認已經提供了全局的併發隊列，供整個應用使用，不須要手動建立

　 使用dispatch_get_global_queue函數得到全局的併發隊列    

dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority,unsigned long flags); // 此參數暫時無用，用0便可

　　示例：

　　這個參數是留給之後用的，暫時用不上，傳個0。

　　第一個參數爲優先級，這裏選擇默認的。獲取一個全局的默認優先級的併發隊列。

 

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 得到全局併發隊列

　　 

說明：全局併發隊列的優先級

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默認（中）

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 後臺

 各類隊列的執行效果：

 

 六、代碼示例　

　（1）用異步函數往併發隊列中添加任務

 

//異步併發
-(void)ybbf{
    //獲取全局併發隊列
    dispatch_queue_t queue =  dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //2.添加任務到隊列中，就能夠執行任務
    dispatch_async(queue, ^{
       NSLog(@"下載圖片1----%@",[NSThread currentThread]);
       });
    dispatch_async(queue, ^{
       NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
           });
    dispatch_async(queue, ^{
       NSLog(@"下載圖片3----%@",[NSThread currentThread]);
        });
    //打印主線程
    NSLog(@"主線程----%@",[NSThread mainThread]);
    
}

總結：異步併發執行3個任務，會開啓3個子線程。

 

（2）用異步函數往串行隊列中添加任務

//異步串行
-(void)ybcx{
    //建立一個隊列，queneName不要加@，這裏用c寫法
    dispatch_queue_t queue =  dispatch_queue_create("queneName", NULL);
    //2.添加任務到隊列中，就能夠執行任務
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片3----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    //打印主線程
    NSLog(@"主線程----%@",[NSThread mainThread]);
    
}

總結：異步串行執行3個任務，只會開啓一個子線程。

　

（3）用同步函數往併發隊列中添加任務　

//同步併發
-(void)tbbf{
    //獲取全局併發隊列
    dispatch_queue_t queue =  dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //2.添加任務到隊列中，就能夠執行任務
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片3----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    //打印主線程
    NSLog(@"主線程----%@",[NSThread mainThread]);
    
}

總結：不會開啓新的線程，併發隊列失去了併發的功能。

 

（4）用同步函數往串行隊列中添加任務

//同步串行
-(void)tbcx{
    //建立一個隊列，queneName不要加@，這裏用c寫法
    dispatch_queue_t queue =  dispatch_queue_create("queneName", NULL);
    //2.添加任務到隊列中，就能夠執行任務
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"下載圖片3----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    //打印主線程
    NSLog(@"主線程----%@",[NSThread mainThread]);
    
}

總結：不會開啓新的線程，建立的自定義隊列無效。

　　

（6）代碼小結

 　　同步函數不具有開啓線程的能力，不管是什麼隊列都不會開啓線程；異步函數具有開啓線程的能力，開啓幾條線程由隊列決定（串行隊列只會開啓一條新的線程，併發隊列會開啓多條線程）。

　　同步函數

　　（1）併發隊列：不會開線程

　　（2）串行隊列：不會開線程

　　異步函數

　　（1）併發隊列：能開啓N條線程

　　（2）串行隊列：開啓1條線程

　　

（7）避免死鎖

　　中止等待事情的線程會致使多個線程相互維持等待，即死鎖。

　　多個線程卡住，並互相等待對方完成或執行其它操做；第一個不能完成是由於它在等待第二個的完成；但第二個也不能完成，由於它在等待第一個的完成。

 dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"111111");
    });
     
 NSLog(@"222222");

　　執行上面的代碼，你會發現沒有任何打印，這個時候就是發生了死鎖，咱們禁止在主隊列（iOS開發中，主隊列是串行隊列）中，再同步使用主隊列執行任務，同理，禁止在同一個同步串行隊列中，再使用該串行隊列同步的執行任務，由於這樣會形成死鎖。

 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queneName", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
     
    dispatch_sync(queue, ^{
         
        NSLog(@"111111");
         
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"22222");
        });
         
        NSLog(@"3333333");
         
    });
    NSLog(@"44444444");

 會發現，只是打印了一次，而後就形成了死鎖。

 

關於GCD的dispatch_group，能夠查看：

iOS GCD中級篇 - dispatch_group