iOS多线程GCD的简单使用

在iOS开发中，苹果提供了三种多线程技术，分别是：

（1）NSThread

（2）NSOperation

（3）GCD

简单介绍一下GCD的使用。

GCD全称 Grand Central Dispatch，可以称之为大中央调度。实际上GCD是管理着一个线程池，如何创建线程，如何回收线程，以及分配多少个线程，这些都是GCD来控制的。在开发中，程序员是不用操作线程的相关事情，程序员只需要把应该做的操作放到相应的队列里面即可。

一：自定义队列

GCD中有多种队列，其中自定义的队列有两种：串行队列和并行队列

1：串行队列：队列中的任务只会顺序执行，且一次只能够执行一个任务。也就是说，执行完一个任务后，才会执行下一个任务。

2：并行队列：可以一次执行多个任务。比如说并行队列中有10个任务，可以一次执行3个任务，这三个任务哪个先执行完了，再接着执行剩下的任务。

注意：无论是串行队列还是并行队列，他们都是FIFO（先进先出）的。也就是说，无论是哪种队列，任务进队列的时间越早，其执行的时间就越早（只不过某些情况下任务执行的结束时间是不确定的）。

GCD中有两种操作，分别是同步操作和异步操作

1：同步操作：不会新开线程

2：异步操作：会开启新的线程

两种操作和两种队列，组合为4种情况，实际上，在开发中，有些组合基本上是不会用到的。下面用程序描述一下四种组合。

组合一：串行队列+同步操作（不会新建线程，而且任务是一个一个的执行，因此实际上就是顺序执行），代码如下：

- (void)gcdDemo1
{
    //串行队列+同步操作
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcddemo", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    for(int i = 0; i < 10; ++i){
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"%@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
}

执行结果：

number = 1,说明是主线程，没有新开线程。

组合二：串行队列+异步操作（因为任务要一个一个的执行，但是因为是异步操作，所以会开启一个新的线程，所有的任务都在新的线程上执行），代码如下：

- (void)gcdDemo1
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcddemo", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    //串行队列+异步操作
    for (int i = 0; i < 10; ++i){
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"%@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
}

执行结果：

number = 2，说明开启了一个新的子线程，但仍然是顺序执行。

组合三：并行队列+同步操作（因为同步操作不会开启新的线程，因此，即使并行队列可以一次开始多个任务，但实际上仍旧是每个任务都在主线程上执行，且按顺序执行）。代码如下：

- (void)gcdDemo2
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcddemo", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    //并行队列+同步任务
    for(int i = 0; i < 10; ++i){
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"%@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
}

执行结果：

没有开启新的线程，且按顺序执行。

组合四：并行队列+异步操作（并行队列会一次开始多个任务，且异步操作可以开启新的线程，因此同一时刻可能会同时执行多个任务，开启多个线程，且每个任务的结束时间是不确定的）。代码如下：

- (void)gcdDemo2
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcddemo", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    //并行队列+异步任务
    for(int i = 0; i < 10; ++i){
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"%@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
}

执行结果：

可以看到，开启了多个线程，且任务不是按顺序执行完的。

二：全局队列

为了方便开发，苹果还提供了有全局队列，全局队列实际上是并行队列，因此，全局队列的执行结果和并行队列的执行结果是一致的。代码如下：

全局队列+同步任务：

- (void)gcdDemo3
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //全局队列+同步任务
    for (int i = 0; i < 10; ++i){
        //同步任务
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"%@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
}

执行结果：

全局队列+异步任务：

- (void)gcdDemo3
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //全局队列+异步任务
    for(int i = 0; i < 10; ++i){
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"%@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
}

执行结果：

三：主队列

苹果还提供了一种队列是主队列，主队列是串行队列，但是和串行队列又有差异。主队列上的任务都应该在主线程上顺序执行，没有异步的概念。也就是说，即使是异步任务在主队列上执行，也不会开启新的线程。

主队列+异步任务：

- (void)gcdDemo4
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    //主队列+异步任务
    for(int i = 0; i < 10; ++i){
        dispatch_async(queue,^{
            NSLog(@"%@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
}

执行结果：

可以看到，没有开启新的线程，且是顺序执行。

主队列+同步任务（会阻塞线程），代码如下：

- (void)gcdDemo4
{
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    //主队列+同步任务，会阻塞
    for(int i = 0; i < 10; ++i){
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"%@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
}

阻塞原因：

主队列中本身是有一个任务A的（主任务），且该任务A还没有执行完。在执行任务A的过程中，又插入了新的同步任务B。我们知道，串行队列中，必须先执行完一个任务后，才能继续执行另一个任务。此时的情况时：

若想继续执行任务A，需要先把任务B执行完，若想继续执行任务B，需要先把任务A执行完，因此造成了阻塞。

在开发中，应该避免这种阻塞的情况。