• 关于多线程之GCD的一些学习要点


    GCD是当前多线程使用最方便的,也是使用比较多的。

    学习GCD主要集中在一下几点:

    一、队列,同步,异步

    1.主队列:dispatch_get_main_queue();

    2.串行队列:dispatch_queue_create("queue", 0);

    3.并行队列:dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

    4.同步,异步就不需要再多说什么。

    对上面关键词的一些解释:

    主队列:主队列只能使用异步来执行队列中的任务,使用同步的话会造成死循环。同时执行任务的时候是在主线程中执行的。

    串行队列:(1)、添加到串行队列中的任务是一个接着一个执行的,也就是当上一个任务执行完之后才开始下一个任务;

                            但是可以创建多个串行队列,每个串行队列之间是相互独立的,可以并发执行。

                  (2)、如果用同步执行的话就是在当前线程上执行;

                  (3)、如果用异步执行的话就是新开辟一个线程执行。

    并行队列:(1)、添加到并行队列中的任务可以并发启动,启动顺序仍然是一个接着一个,但是后者可以不等前者执行完就可以开始执行。

                            并行队列也可以创建多个,各个之间也是相互独立,并发执行的。

                  (2)、如果用同步执行的话就是在当前线程上执行;

                  (3)、如果用异步执行的话就是新开辟一个线程执行。

                

    二、经常用到的地方

    1.任务执行完毕之后再进行一些操作

    2.只执行一次

    3.延时操作

    对上面用处的一些解释:

    (1)、任务执行完毕之后再进行一些操作,如果是一些简单的操作可以直接使用串行队列实现。但是一些比较费时的操作就需要用到队列组了。

        //1.创建一个队列组
            dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
        
        //2.开启一个任务1
        dispatch_group_async(group, global_quque, ^{
     
        });
        
        //3.开启一个任务2
        dispatch_group_async(group, global_quque, ^{


           });
        
       //4.等group中的所有任务都执行完毕, 再回到主线程执行其他操作
        dispatch_group_notify(group,main_queue, ^{
         });
        

    (2)、只执行一次

              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)

    });

    (3)、延时操作

              dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

              //延迟执行的方法

        });

    (4)、暂停和恢复队列中的任务

    dispatch_suspend和dispatch_resume

    我们知道NSOperationQueue有暂停(suspend)和恢复(resume)。其实GCD中的队列也有类似的功能。用法也非常简单:

    dispatch_suspend(queue) //暂停某个队列  

    dispatch_resume(queue)  //恢复某个队列  

    这些函数不会影响到队列中已经执行的任务,队列暂停后,已经添加到队列中但还没有执行的任务不会执行,直到队列被恢复。

     

    (5)、承上启下

    dispatch_async(queue, block1_for_reading)  

    dispatch_async(queue, block2_for_reading)

     

    dispatch_barrier_async(queue, block_for_writing)

     

    dispatch_async(queue, block3_for_reading)  

    dispatch_async(queue, block4_for_reading)  

    dispatch_barrier_async 会把并行队列的运行周期分为这三个过程:

    1. 首先等目前追加到并行队列中所有任务都执行完成
    2. 开始执行 dispatch_barrier_async 中的任务,这时候即使向并行队列提交任务,也不会执行
    3. dispatch_barrier_async 中的任务执行完成后,并行队列恢复正常。

    总的来说,dispatch_barrier_async 起到了“承上启下”的作用。它保证此前的任务都先于自己执行,此后的任务也迟于自己执行。正如barrier的含义一样,它起到了一个栅栏、或是分水岭的作用。

    这样一来,使用并行队列和 dispatc_barrier_async 方法,就可以高效的进行数据和文件读写了。

     

    (6)、信号量

    dispatch_semaphore

    首先介绍一下信号量(semaphore)的概念。信号量是持有计数的信号,不过这么解释等于没解释。我们举个生活中的例子来看看。

    假设有一个房子,它对应进程的概念,房子里的人就对应着线程。一个进程可以包括多个线程。这个房子(进程)有很多资源,比如花园、客厅等,是所有人(线程)共享的。

    但是有些地方,比如卧室,最多只有两个人能进去睡觉。怎么办呢,在卧室门口挂上两把钥匙。进去的人(线程)拿着钥匙进去,没有钥匙就不能进去,出来的时候把钥匙放回门口。

    这时候,门口的钥匙数量就称为信号量(Semaphore)。很明显,信号量为0时需要等待,信号量不为零时,减去1而且不等待。

    在GCD中,创建信号量的语法如下:

    var semaphore = dispatch_semaphore_create(2)  

    这句代码通过 dispatch_semaphore_create 方法创建一个信号量并设置初始值为 2。然后就可以调用 dispatch_semaphore_wait 方法了。

    dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER)  

    dispatch_semaphore_wait 方法表示一直等待直到信号量的值大于等于 1,当这个方法执行后,会把第一个信号量参数的值减 1。

    第二个参数是一个 dispatch_time_t 类型的时间,它表示这个方法最大的等待时间。这在第一章中已经讲过,比如 DISPATCH_TIME_FOREVER 表示永久等待。

    返回值也和 dispatch_group_wait 方法一样,返回 0 表示在规定的等待时间内第一个参数信号量的值已经大于等于 1,否则表示已超过规定等待时间,但信号量的值还是 0。

    dispatch_semaphore_wait 方法返回 0,因为此时的信号量的值大于等于一,任务获得了可以执行的权限。这时候我们就可以安全的执行需要进行排他控制的任务了。

    任务结束时还需要调用 dispatch_semaphore_signal() 方法,将信号量的值加 1。这类似于之前所说的,从卧室出来要把锁放回门上,否则后来的人就无法进入了。

    我们来看一个完整的例子:

    var semaphore = dispatch_semaphore_create(1)  

    let queue = dispatch_queue_create("com.gcd.kt", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)  

    var array: [Int] = []

     

    for i in 1...100000 {  

        dispatch_async(queue, { () -> Void in

            /*

                某个线程执行到这里,如果信号量值为1,那么wait方法返回1,开始执行接下来的操作。

                与此同时,因为信号量变为0,其它执行到这里的线程都必须等待

            */

            dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER)

     

            /*

                执行了wait方法后,信号量的值变成了0。可以进行接下来的操作。

                这时候其它线程都得等待wait方法返回。

                可以对array修改的线程在任意时刻都只有一个,可以安全的修改array

            */

            array.append(i)

     

            /*

                排他操作执行结束,记得要调用signal方法,把信号量的值加1。

                这样,如果有别的线程在等待wait函数返回,就由最先等待的线程执行。

            */

            dispatch_semaphore_signal(semaphore)

        })

    }

     

    总结:

    1、常用的延时操作:

        (1)    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

              //延迟执行的方法

        });

        (2)   [self performSelector:@selector(test) withObject:nil afterDelay:1.0];

    2、回到主线程的操作:

        (1)    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

                   // 回到主线程,执⾏UI刷新操作 });

        (2)    [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];

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