GCD详解-优快云博客

GCD
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
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
- 同步方法: dispatch_sync
```
    dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
    // queue：队列
    // block：任务
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```
- 异步方法: dispatch_async
```
dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
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```
- 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(异步主队列不具备)
队列
- 并发队列
  - 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
  - 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）
注意点
- 同步和异步主要影响：能不能开启新的线程
  - 同步：只是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
- 并发和串行主要影响：任务的执行方式
  - 并发：允许多个任务并发（同时）执行
  - 串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务
各种任务队列搭配
- 同步 + 串行 *
- 同步 + 并发 *
- 异步 + 串行 *
- 异步 + 并发 *
- 异步 + 主队列(不具备开启新的线程) *
- 同步 + 主队列（死锁）
  - 注意 : 如果dispatch_sync方法是在主线程中调用的，并且传入的队列是主队列，那么会导致死锁
  - sync函数是在主线程中执行的，sync里面的block也是在主线程中执行。sync在主队列的前面block在后面，因为block在主队列中会等sync执行完才可以执行，但是执行sync时会执行里面的block的，但是block要等sync执行完才可以执行，所以就会导致死锁。

并发队列

使用dispatch_queue_create函数创建队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr); // 队列的类型
// const char *label 队列名称
// dispatch_queue_attr_t attr 队列的类型
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创建并发队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
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创建串行队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
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GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，可以无需手动创建
- 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
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获得全局并发队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
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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
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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
```
// 创建串行队列（队列类型传递NULL或者DISPATCH_QUEUE_SERIAL）
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", NULL);
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```
- 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();
复制代码
```

GCD线程间通信
- 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
        });
});
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GCD其它用法
延时执行

    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...
    // 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NSTimer
    [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:NO];
});
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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)
});

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快速迭代(运用场景:文件剪切)

dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index){
    // 执行10次代码，index顺序不确定
});
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barrier
- 在前面的任务执行结束后它才执行，而且它后面的任务等它执行完成之后才会执行
- 不能是全局的并发队列
- 所有的任务都必须在一个队列中

dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
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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...
});
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单例模式

单例模式的作用
- 可以保证在程序运行过程，一个类只有一个实例，而且该实例易于供外界访问
- 从而方便地控制了实例个数，并节约系统资源
单例模式的使用场合
- 在整个应用程序中，共享一份资源（这份资源只需要创建初始化1次）
ARC中，单例模式的实现
- static id _instance;
重写allocWithZone:方法，在这里创建唯一的实例（注意线程安全）

    + (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone
    {
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{

            _instance = [super allocWithZone:zone];
        });
        return _instance;
    }
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提供1个类方法让外界访问唯一的实例

    + (instancetype)sharedInstance
    {
        static dispatch_once_t onceToken;
        dispatch_once(&onceToken, ^{
        _instance = [[self alloc] init];
        });
        return _instance;
    }
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实现copyWithZone:方法

    - (id)copyWithZone:(struct _NSZone *)zone
    {
        return _instance;
    }
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OC 多线程GCD