【iOS】Swift4.0 GCD的使用筆記

摘要： 前言 在Swift4.0版本中GCD的常用方法還是有比較大的改動，這裡做個簡單的整理彙總。 GCD的佇列 佇列是一種遵循先進先出（FIFO）原則的資料結構，是一種特殊的線性表。 主佇列 全域性佇列 序列佇列 ...

前言

在Swift4.0版本中GCD的常用方法還是有比較大的改動，這裡做個簡單的整理彙總。

GCD的佇列

佇列是一種遵循先進先出（FIFO）原則的資料結構，是一種特殊的線性表。

	主佇列	全域性佇列	序列佇列	並行佇列
同步	X	並行同步	串行同步	並行同步
非同步	序列非同步	並行非同步	序列非同步	並行非同步

X 表示禁止這麼使用，—— 表示不建議這麼使用。

1. 主佇列

主佇列預設是序列的，另外主佇列不能結合同步函式( sync )使用，會造成執行緒死鎖。

override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

let mainQueue = DispatchQueue.main
mainQueue.sync {
print("造成當前執行緒：\(Thread.current)死鎖")
}
}

同時主佇列中不應該新增耗時的任務，因為系統的UI相關事務都是在主執行緒佇列中完成的，大量大耗時操作可能會造成卡頓，應該避免。

主佇列最常用的方法是當子執行緒需要通知主執行緒做一些UI上面的操作時，結合子執行緒使用：

let queue = DispatchQueue(label: "com.roki.thread")
queue.async {
// 大量耗時操作
print("大量耗時操作執行緒：\(Thread.current)")
Thread.sleep(forTimeInterval: 2)

DispatchQueue.main.async {
//回到主執行緒操作UI
print("回到主執行緒：\(Thread.current)")
}
}

2. 全域性佇列

全域性佇列是由系統建立的，預設是並行的。全域性佇列具體執行在哪一個執行緒，是由系統維護一個執行緒池，然後挑選其中的一至多條執行緒來使用。哪條執行緒會被使用是未知的，是由系統根據當前的併發任務，處理器的負載等情況來決定的。

• 全域性併發同步佇列

override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

for i in 1...10 {
DispatchQueue.global().sync {
//全域性併發同步
Thread.sleep(forTimeInterval: 2)
print("執行緒\(Thread.current)正在執行\(i)號任務")
}
}
}

從終端輸出我們可以知道任務被順序執行了，這是因為雖然當前是一個併發佇列，但是是同步執行的。同步操作會使得在前一個任務完成後才去執行下一個任務。 同步與非同步的區別 還在於它不會建立新的執行緒，而是直接在當前執行緒中執行了相關的任務，當前執行緒是主執行緒。同步會阻塞當前執行緒。

• 全域性併發非同步佇列

override func viewDidLoad() {
super.viewDidLoad()
// Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.

for i in 1...10 {
DispatchQueue.global().async {
//全域性併發非同步
Thread.sleep(forTimeInterval: 2)
print("執行緒\(Thread.current)正在執行\(i)號任務")
}
}
}

從終端輸出我們可以知道任務被隨機執行了，而且被分配在多個子執行緒中執行的，這符合併發的本質。另外需要注意的是全域性併發非同步佇列，系統在挑選來執行任務的執行緒的時候，會挑選除了主執行緒之外的其他執行緒。

3. 自定義佇列

let queue = DispatchQueue(label: "com.custom.thread", qos: DispatchQoS.default, attributes: DispatchQueue.Attributes.concurrent)

iOS10.0 之後上述API更新為：

let queue = DispatchQueue(label: "com.custom.thread", qos: DispatchQoS.default, attributes: DispatchQueue.Attributes.concurrent, autoreleaseFrequency: .workItem, target: nil)

引數說明：

1. label 表示佇列標籤

2. qos 表示設定佇列的優先順序

   • .userInteractive 需要使用者互動的，優先順序最高，和主執行緒一樣
   • .userInitiated 即將需要，使用者期望優先順序，優先順序高比較高
   • .default 預設優先順序
   • .utility 需要執行一段時間後，再通知使用者，優先順序低
   • *.background 後臺執行的，優先順序比較低
   • *.unspecified 不指定優先順序，最低

3. attributes 表示佇列型別，預設為序列佇列，設定為 .concurrent 表示並行佇列。iOS 10.0之後 attributes 新增 .initiallyInactive 屬性表示當前佇列是不活躍的，它需要呼叫 DispatchQueue 的 activate 方法來執行任務。

4. autoreleaseFrequency 表示自動釋放頻率，設定自動釋放機制。

   • .inherit 表示不確定，之前預設的行為也是現在的預設值
   • .workItem 表示為每個執行的專案建立和排除自動釋放池, 專案完成時清理臨時物件
   • .never 表示GCD不為您管理自動釋放池

• 同步序列佇列

  其實同步序列佇列，沒什麼意思的，不管是同步操作還是序列操作都會導致任務被一個一個的執行。這個操作尤其是在主執行緒執行的時候需要注意，避免造成執行緒的卡頓。

let queue = DispatchQueue(label: "com.custom.thread")
queue.sync {
//同步序列佇列
}

• 非同步序列佇列

  因為是序列佇列，即使是非同步執行的，任務也是按照順序依次執行的，但是在子執行緒中執行的。

let queue = DispatchQueue(label: "com.custom.thread")
queue.async {
//非同步序列佇列
}

根據iOS10.0 之後attributes新增的 .initiallyInactive 屬性，我們可以建立不活躍佇列。

• 同步序列不活躍佇列

let queue = DispatchQueue(label: "com.custom.thread", qos: DispatchQoS.default, attributes: DispatchQueue.Attributes.initiallyInactive, autoreleaseFrequency: .workItem, target: nil)
queue.sync {
//同步序列不活躍佇列
}
queue.activate()

• 非同步並行不活躍佇列

let queue = DispatchQueue(label: "com.custom.thread", qos: DispatchQoS.default, attributes: [.initiallyInactive, .concurrent], autoreleaseFrequency: .workItem, target: nil)
queue.async {
//非同步並行不活躍佇列
}
queue.activate()

• 同步並行佇列

  只要涉及到同步的，都不會開啟新執行緒，會在當前執行緒執行任務，同時任務只能依次執行。

let queue = DispatchQueue(label: "com.custom.thread", qos: DispatchQoS.default, attributes: DispatchQueue.Attributes.concurrent)
for i in 1...10 {
queue.sync {
//併發同步佇列
Thread.sleep(forTimeInterval: 2)
print("執行緒\(Thread.current)正在執行\(i)號任務")
}
}

• 非同步並行佇列

  非同步並行佇列就會在多個執行緒中，隨機執行任務。

let queue = DispatchQueue(label: "com.custom.thread", qos: DispatchQoS.default, attributes: DispatchQueue.Attributes.concurrent)
for i in 1...10 {
queue.async {
//併發非同步
Thread.sleep(forTimeInterval: 2)
print("執行緒\(Thread.current)正在執行\(i)號任務")
}
}

4. 任務組( DispatchGroup )

如果我們想監聽多個任務的執行情況，那麼我們需要將任務(非同步、同步、序列、並行)都新增到任務組中，然後通過 DispatchGroup 的 notify 函式就可以監聽是否組內任務都已經完成。

let group = DispatchGroup()
let queue = DispatchQueue(label: "com.custom.thread", qos: DispatchQoS.default, attributes: DispatchQueue.Attributes.concurrent)
for i in 1...10 {
queue.async(group: group) {
//併發非同步
Thread.sleep(forTimeInterval: 2)
print("執行緒\(Thread.current)正在執行\(i)號任務")
}
}

group.notify(queue: DispatchQueue.main) {
// 通知主執行緒，子執行緒操作已完成
print("所有任務都已經完成")
}

5. 任務物件( DispatchWorkItem )

在Swift4.0 中使用 DispatchWorkItem 代替原來OC中的 dispatch_block_t 。 在 DispatchQueue 執行操作，除了直接傳了一個() -> Void 型別的閉包外，還可以傳入一個 DispatchWorkItem 任務物件。 DispatchWorkItem 的初始化方法可以配置 Qos 和 DispatchWorkItemFlags ，但是這兩個引數都有預設引數，所以也可以只傳入一個閉包。

DispatchWorkItemFlags 列舉中 assignCurrentContext 表示 QoS 根據建立時的 context 決定。 值得一提的是 DispatchWorkItem 也有 wait 方法，使用方式和 DispatchGroup 一樣。呼叫會等待這個 workItem 執行完。

let queue = DispatchQueue(label: "com.custom.thread", qos: DispatchQoS.default, attributes: DispatchQueue.Attributes.concurrent)
let workItem = DispatchWorkItem {
Thread.sleep(forTimeInterval: 2)
print("執行緒\(Thread.current)正在執行任務")
}
queue.async(execute: workItem)

print("before waiting")
workItem.wait()
print("after waiting")