GCD的概念
GCD（Grand Central Dispatch），是有Apple公司开发的一个多核编程的解决方案，用以优化应用程序支持多核处理器，是基于线程模式之上执行并发任务。
GCD的优点
- 利用设备多核进行并行运算
- GCD自动充分使用设备的CPU内核
- GCD自动管理线程的生命周期（线程创建、线程调度、线程销毁）
- 使用简单
GCD任务和队列
任务
任务就是执行操作，即可以执行的代码；执行任务有两种方式：同步 和 异步。
- 同步执行： 同步添加任务到指定的队列中，在添加的任务执行结束之前，会一直等待，直到队列里面的任务完成之后再继续执行。不具备开启新线程的能力。
- 异步执行：异步添加任务到指定的队列中，它不会做任何等待，可以继续执行任务。可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力。
队列
Dispatch Queue指执行任务的等待队列，即用来存放任务的队列。队列是一种特殊的线性表，遵循 FIFO（先进先出）的原则，即新任务总是被插入到队列的末尾，而读取任务的时候总是从队列的头部开始读取。每读取一个任务，则从队列中释放一个任务；在 GCD 中有两种队列：串行队列 和 并发队列。两者都符合 FIFO（先进先出）的原则。两者的主要区别是：执行顺序不同，以及开启线程数不同。
- 串行队列：每次只有一个任务被执行。让任务一个接着一个地执行。
- 并发队列：可以让多个任务同时执行。（可以开启多个线程，并且同时执行任务）。
CGD使用步骤
- 创建队列
- 将任务追加到任务的等待队列中，然后系统就会根据任务类型执行任务（同步执行或异步执行）。
创建队列的方法
- 可以使用 dispatch_queue_create 方法来创建队列。该方法需要传入两个参数：
- 第一个参数表示队列的唯一标识符，用于 DEBUG，可为空。队列的名称推荐使用应用程序 ID 这种逆序全程域名。
- 第二个参数用来识别是串行队列还是并发队列。DISPATCH_QUEUE_SERIAL 表示串行队列，DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示并发队列。
// 串行队列的创建方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// 并发队列的创建方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
- 对于串行队列，GCD 默认提供了：『主队列（Main Dispatch Queue）』。
- 所有放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行。
- 可使用 dispatch_get_main_queue() 方法获得主队列。
// 主队列的获取方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
创建任务的方法
GCD 提供了同步执行任务的创建方法 dispatch_sync 和异步执行任务创建方法 dispatch_async。
同步任务: dispatch_sync：
// 同步执行任务创建方法
dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
NSLog(@"%s",__func__);
});
异步任务: dispatch_async
// 异步执行任务创建方法
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
NSLog(@"%s",__func__);
});
任务和队列不同组合方式的区别:
| 区别 | 并发队列 | 串行队列 | 主队列 |
|---|---|---|---|
| 同步（sync) | 没有开启新线程，串行执行任务 | 没有开启新线程，串行执行任务 | 死锁卡住不执行 |
| 异步（async | 有开启新线程，并发执行任务 | 有开启新线程（1条），串行执行任务 | 没有开启新线程，串行执行任务 |
注意：从上边可看出： 『主线程』 中调用 『主队列』+『同步执行』 会导致死锁问题。
这是因为 主队列中追加的同步任务 和 主线程本身的任务 两者之间相互等待，阻塞了 『主队列』，最终造成了主队列所在的线程（主线程）死锁问题。
而如果我们在 『其他线程』 调用 『主队列』+『同步执行』，则不会阻塞 『主队列』，自然也不会造成死锁问题。最终的结果是：不会开启新线程，串行执行任务。
CGD的组合使用
串行队列 + 同步执行
不会开启新线程，在当前线程执行任务。执行完一个任务，再执行下一个任务。
/**
* 串行队列 + 同步执行
* 特点：不会开启新线程，在当前线程执行任务。执行完一个任务，再执行下一个任务。
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务 1
[NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务 2
[NSThread sleepForTimeInterval:3]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务 3
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
NSLog(@"syncSerial---end");
运行结果：
串行队列 + 异步执行
会开启新线程。执行完一个任务，再执行下一个任务。
/**
* 串行队列 + 异步执行
* 特点：会开启新线程。执行完一个任务，再执行下一个任务。
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(queue, ^{
// 任务 1
[NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
dispatch_async(queue, ^{
// 任务 2
[NSThread sleepForTimeInterval:3]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
dispatch_async(queue, ^{
// 任务 3
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
NSLog(@"asyncSerial---end");
运行结果：
并发队列 + 同步执行
不会开启新线程，在当前线程执行任务。执行完一个任务，再执行下一个任务。
/**
* 并发队列 + 同步执行
* 特点：在当前线程中执行任务，不会开启新线程，执行完一个任务，再执行下一个任务。
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_sync(queue, ^{
// 任务 1
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 任务 2
[NSThread sleepForTimeInterval:3]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 任务 3
[NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
NSLog(@"syncConcurrent---end");
运行结果：
并发队列 + 异步执行
可以开启多个线程，任务同时执行。
/**
* 并发队列 + 异步执行
* 特点：可以开启多个线程，任务同时执行。
*/
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^{
// 任务 1
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
dispatch_async(queue, ^{
// 任务 2
[NSThread sleepForTimeInterval:3]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
dispatch_async(queue, ^{
// 任务 3
[NSThread sleepForTimeInterval:1]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
NSLog(@"asyncConcurrent---end");
运行结果：
同步执行 + 主队列
在主线程中调用 『同步执行 + 主队列』
互相等待卡住不可行
/**
* 同步执行 + 主队列
* 特点(主线程调用)：互等卡主不执行。
* 特点(其他线程调用)：不会开启新线程，执行完一个任务，再执行下一个任务。
*/
- (void)syncMain {
NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
NSLog(@"syncMain---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务 1
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务 2
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务 3
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
NSLog(@"syncMain---end");
}
在其他线程中调用『同步执行 + 主队列』
不会开启新线程，执行完一个任务，再执行下一个任务
// 使用 NSThread 的 detachNewThreadSelector 方法会创建线程，并自动启动线程执行 selector 任务
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(syncMain) toTarget:self withObject:nil];
异步执行 + 主队列
只在主线程中执行任务，执行完一个任务，再执行下一个任务。
/**
* 异步执行 + 主队列
* 特点：只在主线程中执行任务，执行完一个任务，再执行下一个任务
*/
- (void)asyncMain {
NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
NSLog(@"asyncMain---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务 1
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务 2
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务 3
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操作
NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程
});
NSLog(@"asyncMain---end");
}
结果：
