2. 程式人生 > >iOS多線程開發之離不開的GCD（上篇）

iOS多線程開發之離不開的GCD（上篇）

阿新 • • 發佈：2017-07-02
sop 先進先出 調度 事件 實現 說明 優先級 子線程 函數

一、GCD基本概念

GCD 全稱Grand Central Dispatch(大中樞隊列調度)，是一套低層API,提供了?種新的方法來進?並發程序編寫。從基本功能上講，GCD有點像NSOperationQueue，他們都允許程序將任務切分為多個單一任務，然後提交??作隊列來並發的或者串?的執行。GCD是C實現，?NSOpertionQueue更底層更高效，並且它不是Cocoa框架的一部分 並發任務會像NSOperationQueue那樣基於系統負載來合適地並發進?，而串?行隊列同一時間只執行單一任務，GCD的API很大程度上基於block。

GCD並發編程的主要好處歸納

  • GCD可用於多核的並行運算
  • GCD會自動利用更多的CPU內核（比如雙核、四核）
  • GCD會自動管理線程的生命周期（創建線程、調度任務、銷毀線程）
  • 程序員只需要告訴GCD想要執行什麽任務，不需要編寫任何線程管理代碼

二、GCD如何實現

GCD主要由隊列和任務兩部分來實現，蘋果官方對GCD是這樣說明的：開發者要做的只是定義想執行的任務並追加到適當的Dispatch Queue中。Dispatch Queue是執行處理的等待隊列，我們可以通過dispatch_async等API，在block語法中記述想要執行的處理並將其追加到Dispatch Queue中，Dispatch Queue是按照追加的順序進行處理（先進先出FIFO）。

多線程執行過程就是把任務放在隊列中去執行的過程。那麽在這裏我們首先回顧一下基本概念：

（一）進程／線程、任務／隊列

技術分享

（二）同步/異步、並發／並行

技術分享

並發不一定等於並行

（三）異步/同步任務 & 並行/串行隊列的特點

技術分享

綜上所述，iOS多線程編程使用GCD的最優原則是能不在阻礙主線程（又叫作UI線程）的情況下，開啟新的線程（子線程）去處理耗時的操作，以便有效提高程序的執行效率和資源利用率，但是同時開啟多個子線程也會引發許多其他的問題，如資源競爭、死鎖、內存損耗等，所以要註意，這篇文章只是介紹GCD的使用，因此可能產生的問題我將會在這個系列後續篇章做介紹。

GCD並發編程產生的作用歸納（考慮線程安全，不死鎖的情況下效果）：

  • 能開啟新的線程（子線程）

  • 多個任務可以同時進行

  • 不會阻塞主線程（又叫作UI線程）影響UI事件

三、GCD如何使用

開發者要做的只是定義想執行的任務並追加到適當的隊列（Dispatch Queue）中

1、創建隊列（Dispatch Queue）

第一種：通過GCD的API的dispatch_queue_create函數生成Dispatch Queue

// 創建串行隊列
dispatch_queue_t queue= dispatch_queue_create("com.beckwang.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

// 創建並發隊列
dispatch_queue_t queue= dispatch_queue_create("com.beckwang.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

另外需要註意的點是：雖然有ARC編譯器自動管理內存這一優秀技術，但生成的Dispatch Queue必須由程序員主動釋放。

// 釋放
dispatch_release(exampleSerialDispatchQueue) 

// 持有
dispatch_retain(exampleSerialDispatchQueue)

第二種：直接使用系統提供的標準Dispatch Queue ：Main Dispatch Queue和Global Dispatch Queue

（1）Main Dispatch Queue：主線程中執行的Dispatch Queue，也就是Serial Dispatch Queue（串行隊列），可以通過dispatch_get_main_queue()來獲取。 

dispatch_queue_t   mainDispatchQueue = dispath_get_main_queue();

(2) Global Dispatch Queue: 全局並發隊列（Concurrent Dispatch Queue），GCD默認提供了全局的並發隊列，可以通過dispatch_get_global_queue()獲取。

// 高優先級
dispatch_queue_t globalDispatchQueueHigh = dispath_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH,0)  

// 默認優先級
dispatch_queue_t globalDispatchQueueDefault = dispath_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0) 

// 低優先級
dispatch_queue_t globalDispatchQueueLow = dispath_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW,0)  

// 後臺優先級
dispatch_queue_t globalDispatchQueueBackgroud = dispath_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_GACKGROUND,0)

2、創建任務

// 同步執行任務創建方法
dispatch_sync(queue, ^{
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);    // 這裏放任務代碼
});

// 異步執行任務創建方法
dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);    // 這裏放任務代碼
});

四、隊列任務組合

根據（二）中描述，GCD由隊列和任務兩部分組成，隊列分為串行隊列、並行隊列、主隊列，任務可分為同步和異步任務，這樣可將隊列與任務組合如下：

技術分享

1、並行隊列 & 異步執行

- (void) asyncConcurrentTask
{
    NSLog(@"asyncConcurrentTask---start");

    dispatch_queue_t queue= dispatch_queue_create("com.beckwang.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"Task1------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"Task2------%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"Task3------%@",[NSThread currentThread]);
    });

    NSLog(@"asyncConcurrentTask---end");
}

打印結果：

2017-07-02 11:13:10.963 Test[6266:2853210] asyncConcurrentTask---start
2017-07-02 11:13:10.963 Test[6266:2853210] asyncConcurrentTask---end
2017-07-02 11:13:10.963 Test[6266:2854044] Task3------<NSThread: 0x60800007cdc0>{number = 5, name = (null)}
2017-07-02 11:13:10.963 Test[6266:2854059] Task2------<NSThread: 0x60800007d1c0>{number = 4, name = (null)}
2017-07-02 11:13:10.963 Test[6266:2854041] Task1------<NSThread: 0x600000074e80>{number = 3, name = (null)}

結論：

(1) 開啟了新線程

(2) 任務之間不需要排隊，且具有同時被執行的權利

2、並行隊列 & 同步執行

- (void)syncConcurrentTask
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.beck.wang.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
 
   NSLog(@"syncConcurrentTask---start---");
    
   dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"Task1---%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"Task2---%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"Task3---%@", [NSThread currentThread]);
    });

    NSLog(@"syncConcurrentTask---end---");
}

打印結果：

2017-07-02 11:25:04.725 Test[6385:2940867] syncConcurrentTask---start---
2017-07-02 11:25:04.725 Test[6385:2940867] Task1---<NSThread: 0x608000067540>{number = 1, name = main}
2017-07-02 11:25:04.726 Test[6385:2940867] Task2---<NSThread: 0x608000067540>{number = 1, name = main}
2017-07-02 11:25:04.726 Test[6385:2940867] Task3---<NSThread: 0x608000067540>{number = 1, name = main}
2017-07-02 11:25:04.726 Test[6385:2940867] syncConcurrentTask---end---

結論：

(1) 不開啟了新線程

(2) 任務之間需要排隊，按照追加順序執行

3、串行隊列 & 異步執行

- (void)asyncSerialTask
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.beckwang.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
 
    NSLog(@"asyncSerialTask---start---");

    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"Task1---%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"Task2---%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"Task3---%@", [NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"asyncSerialTask---end---");
}

打印結果：

2017-07-02 11:36:27.068 Test[6557:3008079] asyncSerialTask---start---
2017-07-02 11:36:27.068 Test[6557:3008079] asyncSerialTask---end---
2017-07-02 11:36:27.068 Test[6557:3008342] Task1---<NSThread: 0x600000071e00>{number = 3, name = (null)}
2017-07-02 11:36:27.069 Test[6557:3008342] Task2---<NSThread: 0x600000071e00>{number = 3, name = (null)}
2017-07-02 11:36:27.069 Test[6557:3008342] Task3---<NSThread: 0x600000071e00>{number = 3, name = (null)}

結論：

(1) 開啟了新線程

(2) 任務之間需要排隊，按照追加順序執行

4、串行隊列 & 同步執行

- (void)syncSerialTask
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.beckwang.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
 
    NSLog(@"syncSerialTask---start---");

    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"Task1---%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"Task2---%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"Task3---%@", [NSThread currentThread]);
    });

    NSLog(@"syncSerialTask---end---");
}

打印結果：

2017-07-02 13:17:48.948 Test[7238:3192943] syncSerialTask---start---
2017-07-02 13:17:48.948 Test[7238:3192943] Task1---<NSThread: 0x600000076640>{number = 1, name = main}
2017-07-02 13:17:48.949 Test[7238:3192943] Task2---<NSThread: 0x600000076640>{number = 1, name = main}
2017-07-02 13:17:48.949 Test[7238:3192943] Task3---<NSThread: 0x600000076640>{number = 1, name = main}
2017-07-02 13:17:48.949 Test[7238:3192943] syncSerialTask---end---

結論：

(1) 不開啟了新線程

(2) 任務之間需要排隊，按照追加順序執行

5、主隊列 & 異步執行

- (void)asyncMainTask
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
 
    NSLog(@"asyncMainTask---start---");

    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"Task1---%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"Task2---%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"Task3---%@", [NSThread currentThread]);
    });

    NSLog(@"asyncMainTask---end---");
}

打印結果：

2017-07-02 13:19:36.828 Test[7272:3206224] asyncMainTask---start---
2017-07-02 13:19:36.828 Test[7272:3206224] asyncMainTask---end---
2017-07-02 13:19:36.834 Test[7272:3206224] Task1---<NSThread: 0x608000072480>{number = 1, name = main}
2017-07-02 13:19:36.834 Test[7272:3206224] Task2---<NSThread: 0x608000072480>{number = 1, name = main}
2017-07-02 13:19:36.834 Test[7272:3206224] Task3---<NSThread: 0x608000072480>{number = 1, name = main}

結論：

(1) 不開啟了新線程

(2) 任務之間需要排隊，按照追加順序執行

6、主隊列 & 同步執行

- (void)syncMainTask{

    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
 
    NSLog(@"syncMainTask---start---");

    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"Task1---%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"Task2---%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
        NSLog(@"Task3---%@", [NSThread currentThread]);
    });

    NSLog(@"syncMainTask---end---");
}

打印結果：

2017-07-02 13:22:31.860 Test[7335:3230988] syncMainTask---start---

結論：

發生死鎖，程序崩潰。

好了GCD系列的上篇就寫到這裏，我將在後續系列中詳細介紹GCD的隊列系列和用法，以及使用GCD可能造成的問題及解決方案，水平有限，有不對的地方還望批評指正！

iOS多線程開發之離不開的GCD（上篇）

相關推薦

iOS多線程開發之離不開的GCD（上篇）

sop 先進先出 調度 事件 實現 說明 優先級 子線程 函數 一、GCD基本概念 GCD 全稱Grand Central Dispatch(大中樞隊列調度)，是一套低層API,提供了?種新的方法來進?並發程序編寫。從基本功能上講，GCD有點像NSOperatio

iOS多線程開發之GCD（下篇）

num 不能 每次 自定義 left void 類型 c函數 current 上篇和中篇講解了什麽是GCD，如何使用GCD，這篇文章將講解使用GCD中將遇到的死鎖問題。有興趣的朋友可以回顧《iOS多線程開發之GCD（上篇）》和《iOS多線程開發之GCD（中篇）》。

iOS多線程開發之NSOperation - 快上車，沒時間解釋了！

ddt null sleep main set ask 多個 ops exec 一、什麽是NSOperation？ NSOperation是蘋果提供的一套多線程解決方案。實際上NSOperation是基於GCD更高一層的封裝，但是比GCD更加的面向對象、代碼可讀

多線程開發之GCD

itl 參數 概念 global pre .net async 識別 pan 簡介GCD本身是蘋果公司為多核的並行運算提出的解決方案。GCD在工作時會自動利用更多的處理器核心，以充分利用更強大的機器。GCD是Grand Central Dispatch的簡稱，它是基於C語言

Windows多線程開發之並發線程程序研究

分布式開發 服務器開發 多線程開發 c/c++並發程序設計 windows開發 做為一名分布式服務器開發人員，在服務器開發領域、多線程開發和並發編程方面有自己的心得和經驗，願意分享給同仁，今討論下Windows下線程並發程序開發。下面用用兩個線程實現一個簡單的數組排序，演示了線程的基本用法

編程經常使用設計模式具體解釋--（上篇）（工廠、單例、建造者、原型）

-a 裝飾器模式 nds support art 類的繼承 兩個 開放 lose 參考來自：http://zz563143188.iteye.com/blog/1847029 一、設計模式的分類 整體來說設計模式分為三大類： 創建型模式。共五種：工廠方法模式、抽

ios多線程操作（四）—— GCD核心概念

indent img 操作 fort 16px 2.0 b2c 有一種 read GCD全稱Grand Central Dispatch。可譯為“大派發中樞調度器”，以純C語言寫成，提供了很多很強大的函數。GCD是蘋果公司為多核的並行運算提出的解決方式，它能夠自己主

轉：【Java並發編程】之八：多線程環境中安全使用集合API（含代碼）

控制 and clas ron com lan 創建 pri 基本上 轉載請註明出處：http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/17200509 在集合API中，最初設計的Vector和Hashtable是多線程安

談談多線程開發中的線程和任務的理念

計算 機制 需求 spa 是把 發的 多少 代碼 編程技術 前段時間寫了一個iOS端的數據統計SDK，數據統計有些復雜的計算和數據上報操作。由於有些操作比較耗時。所以不得不在後臺線程進行操作，由此引發了我對多線程的思考，在iOS開發中，一般非常難再見到直接使用NST

iOS多線程---GCD中線程的通信

獲取 bsp blog global col object ios多線程 nts load 在子線程的任務完成後，有時候需要從子線程回到主線程，刷新UI。 從子線程中回到主線程，以前已經寫過一種方法： [self.imageView performSelectorO

iOS多線程---NSOperation介紹和使用

star cati log 對象 sop exec 使用 sin 方式 1. NSOperation實現多線程編程，需要和NSOperationQueue一起使用。 （1）先將要執行的操作封裝到NSOperation中 （2）將NSOperation對象添加到NSOper

iOS多線程---NSOperation的常用操作

自動 最大並發數 com str 需要 循環 單個 監聽 sin 1.最大並發數： - (NSInteger)maxConcurrentOperationCount;- (void)setMaxConcurrentOperationCount:(NSInteger)cnt;

16、iOS多線程篇：NSThread

val thread rec getc ive 同時 開放 orm 通信 一、什麽是NSThread 　　NSThread是基於線程使用，輕量級的多線程編程方法（相對GCD和NSOperation），一個NSThread對象代表一個線程，需要手動管理線程的生命周期，處理線

DICOM：DICOM開源庫多線程分析之“ThreadPoolQueue in fo-dicom”

lower win man 例如 fec called sof current 資源下載 背景： 上篇博文介紹了dcm4chee中使用的Leader/Follower線程池模型。主要目的是節省上下文切換，提高運行效率。本博文同屬【DICOM開源庫多線程

ios 多線程

eight 類方法 c語法 ria create method 同步 關系 shared 轉自：http://www.maxiaoguo.com/clothes/254.html 多線程包含：GCD NSOperation NSOperation是在GCD語

iOS 多線程,ARC

log found evel ios 多線程 自動釋放 釋放 無法 -c 線程 iOS自己創建的線程需要自己定時的創建autorelease pools，否則對象不能及時自動釋放。 方法1是不對的，while中的對象會無法及時釋放。 1:-(void)Thread{

iOS多線程方案總結及使用詳解

alloc www nop 線程狀態 efault div elf don ddd 本篇文章整理了幾種iOS中主要的多線程方案，提供了Swift和Objective-C兩種語言的寫法。 概述 iOS目前有四種多線程解決方案： NSThread GCD NSOperatio

iOS多線程編程--NSOperation（轉）

https 同時 寫到 elf 調整 ber ios多線程 bool per 這篇文章寫得非常不錯，基礎用法都涉及到了，我把文章提到的例子都寫到了demo裏面， 原文地址： iOS多線程--徹底學會多線程之『NSOperation』 demo下載：https://githu

多線程開發+多線程使用共享數據-17

系統調用 包含 avi utf 兩個 任務 對象 管理 創建 進程：運行著的程序 線程：每個進程裏面至少包含一個線程，線程是操作系統創建的，用來控制代碼執行的數據結構，線程就像代碼的執行許可證 單線程程序，主線程的入口就是代碼的開頭 主線程順序往下執行，直到所有的代碼都

多進程(mutiprocessing)與多線程(Threading)之多線程

很多 current 字節碼 全局 ren 等待 int http div 多線程(threading) 多線程與多進程其實大同小異,他們有很多方法從名字到功能都是一樣,比如都有start(),join(),都有守護線程/進程deamon. 一個簡單的栗子: import