GCD

GCD之dispatch queue深刻淺出

iOS中多線程編程工具主要有：

•  NSThread
• NSOperation
• GCD

這三種方法都簡單易用,各有千秋.但無疑GCD是最有誘惑力的,由於其自己是apple爲多核的並行運算提出的解決方案.雖然當前移動平臺用雙核的很少,但不影響GCD做爲多線程編程的利器(ipad2已是雙核了,這無疑是一個趨勢).

http://www.cnblogs.com/scorpiozj/archive/2011/07/25/2116459.html

GCD是和block緊密相連的,因此最好先了解下block(能夠查看這裏).GCD是C level的函數,這意味着它也提供了C的函數指針做爲參數,方便了C程序員.

1、下面首先來看GCD的使用:

dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

async代表異步運行,block表明的是你要作的事情,queue則是你把任務交給誰來處理了.(除了async,還有sync,delay,本文以async爲例).

之因此程序中會用到多線程是由於程序每每會須要讀取數據,而後更新UI.爲了良好的用戶體驗,讀取數據的操做會傾向於在後臺運行,這樣以免阻塞主線程.GCD裏就有三種queue來處理.

       先來介紹一下 Main queue：

　　顧名思義,運行在主線程,由dispatch_get_main_queue得到.和ui相關的就要使用Main Queue.

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1. //GCD下載圖片刷新主界面的例子  
2. /* 
3. - (IBAction)touchUpInsideByThreadOne:(id)sender { 
4.     dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ 
5.         NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://avatar.csdn.net/2/C/D/1_totogo2010.jpg"]; 
6.         NSData * data = [[NSData alloc]initWithContentsOfURL:url]; 
7.         UIImage *image = [[UIImage alloc]initWithData:data]; 
8.         if (data != nil) { 
9.             dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ 
10.                 self.imageView.image = image; 
11.             }); 
12.         } 
13.     }); 
14. }*/  

 經過與線程池的配合，dispatch queue分爲下面兩種：而系統默認就有一個串行隊列main_queue和並行隊列global_queue：

•      Serial Dispatch Queue -- 線程池只提供一個線程用來執行任務，因此後一個任務必須等到前一個任務執行結束才能開始。
•      Concurrent Dispatch Queue -- 線程池提供多個線程來執行任務，因此能夠按序啓動多個任務併發執行。

而系統默認就有一個串行隊列main_queue和並行隊列global_queue：

[cpp] view plain copy

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

一般，咱們能夠在global_queue中作一些long-running的任務，完成後在main_queue中更新UI，避免UI阻塞，沒法響應用戶操做：

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1. dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{  
2.         // long-running task  
3.         dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{  
4.             // update UI  
5.         });  
6.     });  

1.Serial quque(private dispatch queue)

　　每次運行一個任務,能夠添加多個,執行次序FIFO. 一般是指程序員生成的,好比:

NSDate *da = [NSDate date];
NSString *daStr = [da description]; const char *queueName = [daStr UTF8String];
dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create(queueName, DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT);

下面仍是下載圖片例子：

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1. - (IBAction)touchUpInsideByThreadOne:(id)sender {  
2.     NSDate *da = [NSDate date];  
3.     NSString *daStr = [da description];  
4.     const char *queueName = [daStr UTF8String];  
5.     dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create(queueName, NULL);  
6.       
7.     dispatch_async(myQueue, ^{  
8.         NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://avatar.csdn.net/2/C/D/1_totogo2010.jpg"];  
9.         NSData * data = [[NSData alloc]initWithContentsOfURL:url];  
10.         UIImage *image = [[UIImage alloc]initWithData:data];  
11.         if (data != nil) {  
12.             dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{  
13.                 self.imageView.image = image;  
14.             });  
15.         }  
16.     });  
17.       
18.     dispatch_release(myQueue);  
19. }  

爲了驗證Serial queue的FIFO特性，寫了以下的驗證代碼：發現的確是順序執行的。

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1. - (IBAction)touchUpInsideByThreadOne:(id)sender {  
2.     NSDate *da = [NSDate date];  
3.     NSString *daStr = [da description];  
4.     const char *queueName = [daStr UTF8String];  
5.     dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create(queueName, DISPATCH_QUEUE_SERIAL);  
6.       
7.     dispatch_async(myQueue, ^{  
8.         [NSThread sleepForTimeInterval:6];  
9.         NSLog(@"[NSThread sleepForTimeInterval:6];");  
10.     });  
11.       
12.     dispatch_async(myQueue, ^{  
13.         [NSThread sleepForTimeInterval:3];  
14.         NSLog(@"[NSThread sleepForTimeInterval:3];");  
15.     });  
16.       
17.     dispatch_async(myQueue, ^{  
18.         [NSThread sleepForTimeInterval:1];  
19.         NSLog(@"[NSThread sleepForTimeInterval:1];");  
20.     });  
21.       
22.     dispatch_release(myQueue);  
23. }  

運行結果爲：

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1. 2013-07-24 16:37:14.397 NSThreadAndBlockDemo[1924:12303] [NSThread sleepForTimeInterval:6];  
2. 2013-07-24 16:37:17.399 NSThreadAndBlockDemo[1924:12303] [NSThread sleepForTimeInterval:3];  
3. 2013-07-24 16:37:18.401 NSThreadAndBlockDemo[1924:12303] [NSThread sleepForTimeInterval:1];  

3. Concurrent queue(global dispatch queue):

能夠同時運行多個任務,每一個任務的啓動時間是按照加入queue的順序,結束的順序依賴各自的任務.使用dispatch_get_global_queue得到.

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1. - (IBAction)touchUpInsideByThreadOne:(id)sender {  
2.     dispatch_queue_t myQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);  
3.       
4.     dispatch_async(myQueue, ^{  
5.         [NSThread sleepForTimeInterval:6];  
6.         NSLog(@"[NSThread sleepForTimeInterval:6];");  
7.     });  
8.       
9.     dispatch_async(myQueue, ^{  
10.         [NSThread sleepForTimeInterval:3];  
11.         NSLog(@"[NSThread sleepForTimeInterval:3];");  
12.     });  
13.       
14.     dispatch_async(myQueue, ^{  
15.         [NSThread sleepForTimeInterval:1];  
16.         NSLog(@"[NSThread sleepForTimeInterval:1];");  
17.     });  
18.       
19.     dispatch_release(myQueue);  
20. }  

運行的結果爲：

[cpp] view plain copy

1. 2013-07-24 16:38:41.660 NSThreadAndBlockDemo[1944:12e03] [NSThread sleepForTimeInterval:1];  
2. 2013-07-24 16:38:43.660 NSThreadAndBlockDemo[1944:12b03] [NSThread sleepForTimeInterval:3];  
3. 2013-07-24 16:38:46.660 NSThreadAndBlockDemo[1944:12303] [NSThread sleepForTimeInterval:6];  

2、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：

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1. - (IBAction)touchUpInsideByThreadOne:(id)sender {  
2.     dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);  
3.     dispatch_group_t group = dispatch_group_create();  
4.     dispatch_group_async(group, queue, ^{  
5.         [NSThread sleepForTimeInterval:6];  
6.         NSLog(@"group1 [NSThread sleepForTimeInterval:6];");  
7.     });  
8.     dispatch_group_async(group, queue, ^{  
9.         [NSThread sleepForTimeInterval:3];  
10.         NSLog(@"group2 [NSThread sleepForTimeInterval:3];");  
11.     });  
12.     dispatch_group_async(group, queue, ^{  
13.         [NSThread sleepForTimeInterval:1];  
14.         NSLog(@"group3 [NSThread sleepForTimeInterval:1];");  
15.     });  
16.     dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{  
17.         NSLog(@"main thread.");  
18.     });  
19.     dispatch_release(group);  
20. }  

執行結果爲：

[cpp] view plain copy

1. 2013-07-24 16:48:23.063 NSThreadAndBlockDemo[2004:12e03] group3 [NSThread sleepForTimeInterval:1];  
2. 2013-07-24 16:48:25.063 NSThreadAndBlockDemo[2004:12b03] group2 [NSThread sleepForTimeInterval:3];  
3. 2013-07-24 16:48:28.063 NSThreadAndBlockDemo[2004:12303] group1 [NSThread sleepForTimeInterval:6];  
4. 2013-07-24 16:48:28.065 NSThreadAndBlockDemo[2004:11303] main thread.  

果真， dispatch_group_async只會監聽最終的結果完成後，並通知main queue，那若是是咱們須要順序執行的話呢？請看下面的dispatch_barrier_async。

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：

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1. - (IBAction)touchUpInsideByThreadOne:(id)sender {  
2.     dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcdtest.rongfzh.yc", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);  
3.       
4.     dispatch_async(queue, ^{  
5.         [NSThread sleepForTimeInterval:3];  
6.         NSLog(@"dispatch_async1");  
7.     });  
8.     dispatch_async(queue, ^{  
9.         [NSThread sleepForTimeInterval:1];  
10.         NSLog(@"dispatch_async2");  
11.     });  
12.     dispatch_barrier_async(queue, ^{  
13.         NSLog(@"dispatch_barrier_async");  
14.         [NSThread sleepForTimeInterval:0.5];  
15.           
16.     });  
17.     dispatch_async(queue, ^{  
18.         [NSThread sleepForTimeInterval:1];  
19.         NSLog(@"dispatch_async3");  
20.     });  
21. }  

執行結果爲：

[cpp] view plain copy

1. 2013-07-24 17:01:54.580 NSThreadAndBlockDemo[2153:12b03] dispatch_async2  
2. 2013-07-24 17:01:56.580 NSThreadAndBlockDemo[2153:12303] dispatch_async1  
3. 2013-07-24 17:01:56.580 NSThreadAndBlockDemo[2153:12303] dispatch_barrier_async  
4. 2013-07-24 17:01:58.083 NSThreadAndBlockDemo[2153:12303] dispatch_async3  

若是使用dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);會發現運行結果爲：

[cpp] view plain copy

1. 2013-07-24 17:07:17.577 NSThreadAndBlockDemo[2247:12e03] dispatch_barrier_async  
2. 2013-07-24 17:07:18.579 NSThreadAndBlockDemo[2247:15207] dispatch_async3  
3. 2013-07-24 17:07:19.578 NSThreadAndBlockDemo[2247:12b03] dispatch_async2  
4. 2013-07-24 17:07:20.577 NSThreadAndBlockDemo[2247:12303] dispatch_async1  

說明dispatch_barrier_async的順序執行仍是依賴queue的類型啊，必須要queue的類型爲 dispatch_queue_create建立的，並且attr參數值必需是DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT類型，前面兩個非 dispatch_barrier_async的類型的執行是依賴其自己的執行時間的，若是attr若是是DISPATCH_QUEUE_SERIAL 時，那就徹底是符合Serial queue的FIFO特徵了。

四、dispatch_apply

執行某個代碼片斷N次。

dispatch_apply(5, globalQ, ^(size_t index) {

// 執行5次

});

五、dispatch_once

     dispatch_once這個函數，它能夠保證整個應用程序生命週期中某段代碼只被執行一次！

[cpp] view plain copy

1. static dispatch_once_t onceToken;  
2.     dispatch_once(&onceToken, ^{  
3.         // code to be executed once  
4.     });  

六、dispatch_after

有時候咱們須要等個幾秒鐘而後作個動畫或者給個提示，這時候能夠用dispatch_after這個函數：

[cpp] view plain copy

1. double delayInSeconds = 2.0;  
2.     dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);  
3.     dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){  
4.         // code to be executed on the main queue after delay  
5.     });  

七、dispatch_set_target_queue

經過 dispatch_set_target_queue 函數能夠設置一個dispatch queue的優先級，或者指定一個dispatch source相應的事件處理提交到哪一個queue上。

[cpp] view plain copy

1. dispatch_set_target_queue(serialQ, globalQ);  

因而可知,GCD的使用很是簡單,以個人使用經驗來看,之後會逐步淘汰使用NSOperation而改用GCD.