GCD：iOS并发编程的核心-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Chowbindeblog/article/details/50686788

在GCD中，加入了两个非常重要的概念：任务和队列

任务有两种执行方式：同步执行和异步执行

同步执行与异步执行的区别是：是否会创建新的线程

同步（sync） 和 异步（async） 的主要区别在于会不会阻塞当前线程，直到 Block 中的任务执行完毕！
如果是 同步（sync） 操作，它会阻塞当前线程并等待 Block 中的任务执行完毕，然后当前线程才会继续往下运行。
如果是 异步（async）操作，当前线程会直接往下执行，它不会阻塞当前线程。

队列：用于存放任务。一共有两种队列，串行队列和并行队列。

串行队列放到串行队列的任务，GCD 会 FIFO（先进先出） 地取出来一个，执行一个，然后取下一个，这样一个一个的执行。

并行队列放到并行队列的任务，GCD 也会 FIFO的取出来，但不同的是，它取出来一个就会放到别的线程，然后再取出来一个又放到另一个的线程。这样由于取的动作很快，忽略不计，看起来，所有的任务都是一起执行的。不过需要注意，GCD 会根据系统资源控制并行的数量，所以如果任务很多，它并不会让所有任务同时执行。（部分）

同步执行	异步执行
串行队列	当前线程，一个一个执行	其他线程，一个一个执行
并行队列	当前线程，一个一个执行	开很多线程，一起执行

同步执行	异步执行
串行队列	当前线程，一个一个执行	其他线程，一个一个执行
并行队列	当前线程，一个一个执行	开很多线程，一起执行

创建队列

同步执行	异步执行
串行队列	当前线程，一个一个执行	其他线程，一个一个执行
并行队列	当前线程，一个一个执行	开很多线程，一起执行

主队列：这是一个特殊的 串行队列。什么是主队列，大家都知道吧，它用于刷新 UI，任何需要刷新 UI 的工作都要在主队列执行，所以一般耗时的任务都要放到别的线程执行。
```
  //OBJECTIVE-C
  dispatch_queue_t queue = ispatch_get_main_queue();

  //SWIFT
  let queue = ispatch_get_main_queue()
```

自己创建的队列：~~凡是自己创建的队列都是 串行队列。~~ 其中第一个参数是标识符，用于 DEBUG 的时候标识唯一的队列，可以为空。大家可以看xcode的文档查看参数意义。

更新：自己可以创建 串行队列, 也可以创建 并行队列。看下面的代码（代码已更新），它有两个参数，第一个上面已经说了，第二个才是最重要的。
第二个参数用来表示创建的队列是串行的还是并行的，传入 DISPATCH_QUEUE_SERIAL或 NULL 表示创建串行队列。传入 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示创建并行队列。

  //OBJECTIVE-C
  //串行队列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", NULL);
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
  //并行队列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

  //SWIFT
  //串行队列
  let queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", nil);
  let queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL)
  //并行队列
  let queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)

全局并行队列：~~这应该是唯一一个并行队列，~~ 只要是并行任务一般都加入到这个队列。这是系统提供的一个并发队列。

  //OBJECTIVE-C
  dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

  //SWIFT
  let queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)

同步执行	异步执行
串行队列	当前线程，一个一个执行	其他线程，一个一个执行
并行队列	当前线程，一个一个执行	开很多线程，一起执行

创建任务

同步任务： ~~不会另开线程~~ 改：会阻塞当前线程 (SYNC)

OBJECTIVE-C

  dispatch_sync(<#queue#>, ^{
      //code here
      NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
  });

异步任务：~~会另开线程~~ 改：不会阻塞当前线程 (ASYNC)

OBJECTIVE-C

  dispatch_async(<#queue#>, ^{
      //code here
      NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]);
  });

示例一：
以下代码在主线程调用，结果是什么？
NSLog("之前 - %@", NSThread.currentThread())
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), { () -> Void in 
        NSLog("sync - %@", NSThread.currentThread())
})
NSLog("之后 - %@", NSThread.currentThread())
答案：
只会打印第一句：之前 - <NSThread: 0x7fb3a9e16470>{number = 1, name = main} ，然后主线程就卡死了，你可以在界面上放一个按钮，你就会发现点不了了。
解释：
同步任务会阻塞当前线程，然后把 Block 中的任务放到指定的队列中执行，只有等到 Block 中的任务完成后才会让当前线程继续往下运行。
那么这里的步骤就是：打印完第一句后，dispatch_sync 立即阻塞当前的主线程，然后把 Block 中的任务放到 main_queue 中，可是 main_queue 中的任务会被取出来放到主线程中执行，但主线程这个时候已经被阻塞了，所以 Block 中的任务就不能完成，它不完成，dispatch_sync 就会一直阻塞主线程，这就是死锁现象。导致主线程一直卡死。

示例二：
以下代码会产生什么结果？
let queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL)

   NSLog("之前 - %@", NSThread.currentThread())

    dispatch_async(queue, { () -> Void in
        NSLog("sync之前 - %@", NSThread.currentThread())
        dispatch_sync(queue, { () -> Void in
             NSLog("sync - %@", NSThread.currentThread())
        })
        NSLog("sync之后 - %@", NSThread.currentThread())
   })

  NSLog("之后 - %@", NSThread.currentThread())
答案：
2015-07-30 02:06:51.058 test[33329:8793087] 之前 - <NSThread: 0x7fe32050dbb0>{number = 1, name = main}
2015-07-30 02:06:51.059 test[33329:8793356] sync之前 - <NSThread: 0x7fe32062e9f0>{number = 2, name = (null)}
2015-07-30 02:06:51.059 test[33329:8793087] 之后 - <NSThread: 0x7fe32050dbb0>{number = 1, name = main}
很明显 sync - %@ 和 sync之后 - %@ 没有被打印出来！这是为什么呢？我们再来分析一下：

分析：
我们按执行顺序一步步来哦：

使用 DISPATCH_QUEUE_SERIAL 这个参数，创建了一个 串行队列。
打印出 之前 - %@ 这句。
dispatch_async 异步执行，所以当前线程不会被阻塞，于是有了两条线程，一条当前线程继续往下打印出 之后 - %@这句, 另一台执行 Block 中的内容打印 sync之前 - %@ 这句。因为这两条是并行的，所以打印的先后顺序无所谓。
注意，高潮来了。现在的情况和上一个例子一样了。dispatch_sync同步执行，于是它所在的线程会被阻塞，一直等到 sync 里的任务执行完才会继续往下。于是 sync就高兴的把自己 Block 中的任务放到 queue 中，可谁想 queue 是一个串行队列，一次执行一个任务，所以 sync 的 Block 必须等到前一个任务执行完毕，可万万没想到的是 queue 正在执行的任务就是被 sync 阻塞了的那个。于是又发生了死锁。所以 sync 所在的线程被卡死了。剩下的两句代码自然不会打印。

队列组

队列组可以将很多队列添加到一个组里，这样做的好处是，当这个组里所有的任务都执行完了，队列组会通过一个方法通知我们。下面是使用方法，这是一个很实用的功能。

OBJECTIVE-C

//1.创建队列组
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
//2.创建队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

//3.多次使用队列组的方法执行任务, 只有异步方法
//3.1.执行3次循环
dispatch_group_async(group, queue, ^{
    for (NSInteger i = 0; i < 3; i++) {
        NSLog(@"group-01 - %@", [NSThread currentThread]);
    }
});

//3.2.主队列执行8次循环
dispatch_group_async(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    for (NSInteger i = 0; i < 8; i++) {
        NSLog(@"group-02 - %@", [NSThread currentThread]);
    }
});

//3.3.执行5次循环
dispatch_group_async(group, queue, ^{
    for (NSInteger i = 0; i < 5; i++) {
        NSLog(@"group-03 - %@", [NSThread currentThread]);
    }
});

//4.都完成后会自动通知
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@"完成 - %@", [NSThread currentThread]);
});

SWIFT

//1.创建队列组
let group = dispatch_group_create()
//2.创建队列
let queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)

//3.多次使用队列组的方法执行任务, 只有异步方法
//3.1.执行3次循环
dispatch_group_async(group, queue) { () -> Void in
    for _ in 0..<3 {
        NSLog("group-01 - %@", NSThread.currentThread())
    }
}

//3.2.主队列执行8次循环
dispatch_group_async(group, dispatch_get_main_queue()) { () -> Void in
    for _ in 0..<8 {
        NSLog("group-02 - %@", NSThread.currentThread())
    }
}

//3.3.执行5次循环
dispatch_group_async(group, queue) { () -> Void in
    for _ in 0..<5 {
        NSLog("group-03 - %@", NSThread.currentThread())
    }
}

//4.都完成后会自动通知
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue()) { () -> Void in
    NSLog("完成 - %@", NSThread.currentThread())
}

打印结果

2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}

2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}

2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}

2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}

2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}

2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}

2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}

2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}

2015-07-28 03:40:34.277 test[12540:3319273] group-01 - <NSThread: 0x7f977272e8d0>{number = 2, name = (null)}

2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319271] group-03 - <NSThread: 0x7f9772536f00>{number = 3, name = (null)}

2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}

2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319273] group-01 - <NSThread: 0x7f977272e8d0>{number = 2, name = (null)}

2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}

2015-07-28 03:40:34.278 test[12540:3319273] group-01 - <NSThread: 0x7f977272e8d0>{number = 2, name = (null)}

2015-07-28 03:40:34.279 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}

2015-07-28 03:40:34.279 test[12540:3319146] group-02 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}

2015-07-28 03:40:34.279 test[12540:3319146] 完成 - <NSThread: 0x7f977240ba60>{number = 1, name = main}

这些就是 GCD 的基本功能，但是它的能力远不止这些，等讲完 NSOperation 后，我们再来看看它的一些其他方面用途。而且，只要你想象力够丰富，你可以组合出更好的用法。

更新：关于GCD，还有两个需要说的：

func dispatch_barrier_async(_ queue: dispatch_queue_t, _ block: dispatch_block_t):
这个方法重点是你传入的 queue，当你传入的 queue 是通过 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 参数自己创建的 queue 时，这个方法会阻塞这个 queue（注意是阻塞 queue ，而不是阻塞当前线程），一直等到这个 queue 中排在它前面的任务都执行完成后才会开始执行自己，自己执行完毕后，再会取消阻塞，使这个 queue 中排在它后面的任务继续执行。
如果你传入的是其他的 queue, 那么它就和 dispatch_async 一样了。

func dispatch_barrier_sync(_ queue: dispatch_queue_t, _ block: dispatch_block_t):
这个方法的使用和上一个一样，传入 自定义的并发队列（DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT），它和上一个方法一样的阻塞 queue，不同的是这个方法还会 阻塞当前线程。
如果你传入的是其他的 queue, 那么它就和 dispatch_sync 一样了。

延迟执行

所谓延迟执行就是延时一段时间再执行某段代码。下面说一些常用方法。

perform

OBJECTIVE-C

  // 3秒后自动调用self的run:方法，并且传递参数：@"abc"
  [self performSelector:@selector(run:) withObject:@"abc" afterDelay:3];

SWIFT

之前就已经说过，Swift 里去掉了这个方法。

GCD

可以使用 GCD 中的 dispatch_after 方法，OC 和 Swift 都可以使用，这里只写 OC 的，Swift 的是一样的。

OBJECTIVE-C

// 创建队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
// 设置延时，单位秒
double delay = 3; 

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delay * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{
    // 3秒后需要执行的任务
});

NSTimer

NSTimer 是iOS中的一个计时器类，除了延迟执行还有很多用法，不过这里直说延迟执行的用法。同样只写 OC 版的，Swift 也是相同的。

OBJECTIVE-C
```
[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:3.0 target:self selector:@selector(run:) userInfo:@"abc" repeats:NO];
```