iOS多線程GCD簡介（一）

以前講過多線程之NSOperation，今天來說講代碼更加簡潔和高效的GCD。下面說的內容都是基於iOS6之後和ARC下。

Grand Central Dispatch (GCD)簡介

Grand Central Dispatch(GCD) 是異步執行任務的技術之一。開發者只須要定義想執行的任務並追加到適當的Dispatch Queue中，GCD就能生成必要的線程並計劃執行任務。因爲線程管理是做爲系統的一部分來實現的，所以能夠統一管理，也可執行任務，這樣就比之前的線程更有效率。GCD用很是簡潔的代碼，就能夠實現多線程編程。

這篇主要講Dispatch Queue的一些基本東西，後續會加入其餘相關內容的介紹。

Dispatch Queue 種類

Dispatch Queue是執行處理的等待隊列，經過調用dispatch_async等函數，以block的形式將任務追加到Dispatch Queue中。Dispatch Queue按照添加進來的順序（FIFO）執行任務處理。可是在任務執行處理方式上，分爲Serial Dispatch Queue和Concurrent Dispatch Queue。二者的區別如表格所示

Dispatch Queue分類	說明
Serial Dispatch Queue	串行的隊列，每次只能執行一個任務，而且必須等待前一個執行任務完成
Concurrent Dispatch Queue	一次能夠併發執行多個任務，沒必要等待執行中的任務完成

下面用代碼來演示下：

dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"1");
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"2");
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"3");
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"4");
    });

若是上面的queue是Serial Dispatch Queue的話，那麼輸出的結果必定是1，2，3，4。由於執行順序是肯定的，而且後續的任務必須在以前的任務執行完成後才能執行。

若是是Concurrent Dispatch Queue的話，那麼輸出的結果就不必定是1，2，3，4了。由於這些任務都是併發執行，而且不須要等待執行中的任務完成，若是其中任意一個任務完成將當即執行後面的任務。

Dispatch Queue 建立

在自定義建立前，咱們先看看系統爲咱們提供的幾個全局的Dispatch Queue:

名稱	Dispatch Queue 的種類	說明
Main Dispatch Queue	Serial Dispatch Queue	主線程執行
Global Dispatch Queue (HIGH)	Concurrent Dispatch Queue	執行優先級：高
Global Dispatch Queue (DEFAULT)	Concurrent Dispatch Queue	執行優先級：默認
Global Dispatch Queue (LOW)	Concurrent Dispatch Queue	執行優先級：低
Global Dispatch Queue (BACKGROUND)	Concurrent Dispatch Queue	執行優先級：後臺

從表格中咱們能夠知道咱們的主線程就是Serial Dispatch Queue,而以後的三種Dispatch Queue 則是Concurrent Dispatch Queue。這也是爲何咱們不能把耗時的任務放在主線程裏面去操做。

若是沒有特殊需求，咱們能夠直接獲取這些queue來執行咱們的任務：

//主線程
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
//HIGH
    dispatch_queue_t highQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0);
//DEFAULT
    dispatch_queue_t defaultQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//LOW
    dispatch_queue_t lowQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0);
//BACKGROUND
    dispatch_queue_t backgroundQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);

下面看看如何自定義一個queue：

//串行隊列
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.gcd.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
//併發隊列
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("com.gcd.concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

經過調用dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr)這個函數。第一個參數是給這個queue起的標識，這個在調試的能夠看到是哪一個隊列在執行，或者在crash日誌中，也能作爲提示。第二個是須要建立的隊列類型，是串行的仍是併發的。固然你也能夠經過dispatch_queue_get_label(dispatch_queue_t queue)獲取你建立queue的名字。

使用

• 異步執行

這個也是咱們使用最多的地方，咱們直接調用dispatch_async這個函數，就能夠將咱們要追加的任務添加到隊列裏面，並當即返回，異步的執行。這個很少講。

dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"1");
    });

• 同步執行

這點咱們可能用得不是不少，可是一用很差就出現問題了。當調用這個dispatch_sync函數的時候，這個線程將不會當即返回，直到這個線程執行完畢。看下下面的代碼：

dispatch_sync(queue, ^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:3];
        NSLog(@"2");
    });

若是你在主線程裏面調用這個函數，那麼，很遺憾，主線程將被卡主3秒鐘。當主線程調用這個方法的時候，因爲是同步，不會當即返回，直到這個裏面內容執行完畢才能返回。這個時候無論你這個queue是什麼類型，都同樣。既然不能當即返回，咱們能夠在一個異步執行的線程中，再去調用這個同步方法。

dispatch_async(serialQueue, ^{
        NSLog(@"4");
        dispatch_sync(queue, ^{
            [NSThread sleepForTimeInterval:3];
            NSLog(@"5");
        });
        NSLog(@"6");
    });

那這個時候，調用這個方法的時候這個線程將當即返回。而同步在這個線程裏面執行。這個時候將輸出，4，5，6的結果。

同步執行的死鎖問題

如今把上面代碼拿出來改下

dispatch_async(serialQueue, ^{
        NSLog(@"4");
        dispatch_sync(serialQueue, ^{
            [NSThread sleepForTimeInterval:3];
            NSLog(@"5");
        });
        NSLog(@"6");
    });

這個時候，我把queue的類型設置爲串行的類型。這個時候將只會輸出4。爲何呢？系統調用這個線程的時候，首先輸出4，而後繼續執行這個裏面的同步線程。因爲個人這個queue是串行的，也就是後續的任務必須在以前的執行中任務完成後才能繼續執行。可是這個同步執行的線程不會當即返回，必須等到它執行完成才能返回。這樣最外面的任務無法執行完，而裏面的同步線程又不能當即返回，因此就造成了死鎖。

所以在你的編程中使用這個API的時候，必定要小心，否則就會造成死鎖。