GCD详解

• 简介
• 什么是GCD
• 全称是Grand Central Dispatch，可译为“牛逼的中枢调度器”
• 纯C语言，提供了非常多强大的函数
• GCD的优势
• GCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案
• GCD会自动利用更多的CPU内核（比如双核、四核）
• GCD会自动管理线程的生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程）
• 程序员只需要告诉GCD想要执行什么任务，不需要编写任何线程管理代码
• 任务和队列
• GCD中有2个核心概念
• 任务：执行什么操作
• 队列：用来存放任务
• GCD的使用就2个步骤
• 定制任务
• 确定想做的事情
• 将任务添加到队列中
• GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执行
• 任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出
• 执行任务
• GCD中有2个用来执行任务的函数
• 用同步的方式执行任务

dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

• queue：队列
• block：任务
• 用异步的方式执行任务

dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

• 同步和异步的区别
• 同步：只能在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
• 异步：可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
• 队列的类型
• GCD的队列可以分为2大类型
• 并发队列（Concurrent Dispatch Queue）
• 可以让多个任务并发（同时）执行（自动开启多个线程同时执行任务）
• 并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效
• 串行队列（Serial Dispatch Queue）
• 让任务一个接着一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）
• 容易混淆的术语
• 有4个术语比较容易混淆：同步、异步、并发、串行
• 同步和异步主要影响：能不能开启新的线程
• 同步：在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
• 异步：在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
• 并发和串行主要影响：任务的执行方式
• 并发：多个任务并发（同时）执行
• 串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务
• 并发队列
• GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，不需要手动创建
• 使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列

dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(

dispatch_queue_priority_t priority, // 队列的优先级

unsigned long flags); // 此参数暂时无用，用0即可

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 获得全局并发队列

• 全局并发队列的优先级
• #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高
• #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认（中）
• #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低
• #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台
• 串行队列
• GCD中获得串行有2种途径
• 使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

dispatch_queue_t

dispatch_queue_create(const char *label, // 队列名称

dispatch_queue_attr_t attr); // 队列属性，一般用NULL即可

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("cn.itcast.queue", NULL); // 创建

dispatch_release(queue); // 非ARC需要释放手动创建的队列

• 使用主队列（跟主线程相关联的队列）
• 主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列
• 放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行
• 使用dispatch_get_main_queue()获得主队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

线程间通信示例

• 从子线程回到主线程

dispatch_async(

dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

    // 执行耗时的异步操作...

      dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

        // 回到主线程，执行UI刷新操作

        });

});

延时执行

• iOS常见的延时执行有2种方式
• 调用NSObject的方法

[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];

// 2秒后再调用self的run方法

• 使用GCD函数

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

    // 2秒后执行这里的代码... 在哪个线程执行，跟队列类型有关

   

});

一次性代码

• 使用dispatch_once函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次

static dispatch_once_t onceToken;

dispatch_once(&onceToken, ^{

    // 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)

});

队列组

• 有这么1种需求
• 首先：分别异步执行2个耗时的操作
• 其次：等2个异步操作都执行完毕后，再回到主线程执行操作
• 如果想要快速高效地实现上述需求，可以考虑用队列组

dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();

dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

    // 执行1个耗时的异步操作

});

dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

    // 执行1个耗时的异步操作

});

dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{

    // 等前面的异步操作都执行完毕后，回到主线程...

});