GCD
GCD
OS X 10.8或iOS 6以及之后版本中使用,Dispatch Queue将会由ARC自动管理,不需要手动释放
队列
分为串行队列和并发队列
- 将多个任务提交给串行队列,多个任务只能按顺序执行,前一个任务执行完,才能开始下一个任务
- 将多个任务交给并发队列,并发队列可以按FIFO的顺序启动多个任务,任务完成顺序按任务和系统决定
获取队列:
- dispatch_get_main_queue()
- 获取主线程关联串行队列
- dispatch_get_current_queue()
- 获取当前执行代码所在队列
- dispatch_get_global_queue(long identifier, unsigned long flags)
- 获取系统的全局并发队列
- 第一个参数接受一下四个优先级
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH:
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT:
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW:
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND:
- 第二个参数一般传入0
创建队列:
- dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr)
- 第一个参数表示队列对应字符串标签
- 第二个参数指定队列类型,分为:
- DISPATCH_QUEUE_SERIAL 串行
- DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 并发
获取队列相关信息
- dispatch_queue_get_label(dispatch_queue_t queue);
- 获取队列对应的标签
提交任务
- dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
- 将代码块以异步方式提交给指定队列
- dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
- 将代码块以同步方式提交给指定队列
- 先后提交的两个代码块(即使提交给并发队列),前一个执行完才会执行下一个
- dispatch_after(dispatch_time_t when, dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
- 将代码块以异步方式提交给指定队列,并在dispatch_time指定的时间开始执行
- dispatch_apply(size_t iterations, dispatch_queue_t queue, void (^block)(size_t));
- 将代码块以异步方式提交给指定队列,重复执行代码
- 第一个参数指定重复几次
- 第三个参数 block代码块的 size_t表示当前正在执行第几次
- dispatch_once(dispatch_once_t *predicate, dispatch_block_t block);
- 在任务提交给队列,在应用的某个生命周期内只执行一次
- 第一个参数表示代码块是否已经执行过
dispatch_group
-
void dispatch_group_notify(dispatch_group_t group,
dispatch_queue_t queue,
dispatch_block_t block);- group中所有代码块执行完之后执行
-
long dispatch_group_wait(dispatch_group_t group, dispatch_time_t timeout);
- 返回值表示经过指定的等待时间,属于这个group的任务是否已经全部执行完,如果是则返回0,否则返回非0。
- 第一个参数表示等待的group
- 第二个参数则表示等待时间,有两个特殊值
- DISPATCH_TIME_NOW 表示立刻检查属于这个group的任务是否已经完成
- DISPATCH_TIME_FOREVER 表示一直等到属于这个group的任务全部完成。
例子:
let globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)
let group = dispatch_group_create()
dispatch_group_async(group, globalQueue) { () -> Void in
println("1")
}
dispatch_group_async(group, globalQueue) { () -> Void in
println("2")
}
dispatch_group_async(group, globalQueue) { () -> Void in
println("3")
}
dispatch_group_notify(group, globalQueue) { () -> Void in
println("completed")
}
输出的顺序与添加进队列的顺序无关,因为队列是Concurrent Dispatch Queue,但“completed”的输出一定是在最后的
let globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)
let group = dispatch_group_create()
dispatch_group_async(group, globalQueue) { () -> Void in
println("1")
}
dispatch_group_async(group, globalQueue) { () -> Void in
println("2")
}
dispatch_group_async(group, globalQueue) { () -> Void in
println("3")
}
//使用dispatch_group_wait函数
dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER)
println("completed")
暂停和恢复
这些函数不会影响到队列中已经执行的任务,队列暂停后,已经添加到队列中但还没有执行的任务不会执行,直到队列被恢复
- dispatch_suspend(queue) //暂停某个队列
- dispatch_resume(queue) //恢复某个队列
dispatch_barrier_async
我们知道数据在写入时,不能在其他线程读取或写入。但是多个线程同时读取数据是没有问题的。所以我们可以把读取任务放入并行队列,把写入任务放入串行队列,并且保证写入任务执行过程中没有读取任务可以执行。
这样的需求比较常见,GCD提供了一个非常简单的解决办法——dispatch_barrier_async
假设我们有四个读取任务,在第二三个任务之间有一个写入任务,代码大概是这样:
let queue = dispatch_queue_create("com.gcd.kt", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)
dispatch_async(queue, block1_for_reading)
dispatch_async(queue, block2_for_reading)
/*
这里插入写入任务,比如:
dispatch_async(queue, block_for_writing)
*/
dispatch_async(queue, block3_for_reading)
dispatch_async(queue, block4_for_reading)
如果代码这样写,由于这几个block是并发执行,就有可能在前两个block中读取到已经修改了的数据。如果是有多写入任务,那问题更严重,可能会有数据竞争。
如果使用dispatch_barrier_async函数,代码就可以这么写:
dispatch_async(queue, block1_for_reading)
dispatch_async(queue, block2_for_reading)
dispatch_barrier_async(queue, block_for_writing)
dispatch_async(queue, block3_for_reading)
dispatch_async(queue, block4_for_reading)
dispatch_barrier_async会把并行队列的运行周期分为这三个过程:
- 首先等目前追加到并行队列中所有任务都执行完成
- 开始执行dispatch_barrier_async中的任务,这时候即使向并行队列提交任务,也不会执行
- dispatch_barrier_async中的任务执行完成后,并行队列恢复正常。
总的来说,dispatch_barrier_async起到了“承上启下”的作用。它保证此前的任务都先于自己执行,此后的任务也迟于自己执行。正如barrier的含义一样,它起到了一个栅栏、或是分水岭的作用。
这样一来,使用并行队列和dispatc_barrier_async方法,就可以高效的进行数据和文件读写了。
信号量
dispatch_semaphore
首先介绍一下信号量(semaphore)的概念。信号量是持有计数的信号,不过这么解释等于没解释。我们举个生活中的例子来看看。
假设有一个房子,它对应进程的概念,房子里的人就对应着线程。一个进程可以包括多个线程。这个房子(进程)有很多资源,比如花园、客厅等,是所有人(线程)共享的。
但是有些地方,比如卧室,最多只有两个人能进去睡觉。怎么办呢,在卧室门口挂上两把钥匙。进去的人(线程)拿着钥匙进去,没有钥匙就不能进去,出来的时候把钥匙放回门口。
这时候,门口的钥匙数量就称为信号量(Semaphore)。很明显,信号量为0时需要等待,信号量不为零时,减去1而且不等待。
在GCD中,创建信号量的语法如下:
var semaphore = dispatch_semaphore_create(2)
这句代码通过dispatch_semaphore_create方法创建一个信号量并设置初始值为2。然后就可以调用dispatch_semaphore_wait方法了。
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER)
dispatch_semaphore_wait方法表示一直等待直到信号量的值大于等于一,当这个方法执行后,会把第一个信号量参数的值减1。
第二个参数是一个dispatch_time_t类型的时间,它表示这个方法最大的等待时间。这在第一章中已经讲过,比如
DISPATCH_TIME_FOREVER表示永久等待。
返回值也和dispatch_group_wait方法一样,返回0表示在规定的等待时间内第一个参数信号量的值已经大于等于1,否则表示已超过规定等待时间,但信号量的值还是0。
dispatch_semaphore_wait方法返回0,因为此时的信号量的值大于等于一,任务获得了可以执行的权限。这时候我们就可以安全的执行需要进行排他控制的任务了。
任务结束时还需要调用
dispatch_semaphore_signal()方法,将信号量的值加1。这类似于之前所说的,从卧室出来要把锁放回门上,否则后来的人就无法进入了。
我们来看一个完整的例子:
var semaphore = dispatch_semaphore_create(1)
let queue = dispatch_queue_create("com.gcd.kt", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)
var array: [Int] = []
for i in 1...100000 {
dispatch_async(queue, { () -> Void in
/*
某个线程执行到这里,如果信号量值为1,那么wait方法返回1,开始执行接下来的操作。
与此同时,因为信号量变为0,其它执行到这里的线程都必须等待
*/
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER)
/*
执行了wait方法后,信号量的值变成了0。可以进行接下来的操作。
这时候其它线程都得等待wait方法返回。
可以对array修改的线程在任意时刻都只有一个,可以安全的修改array
*/
array.append(i)
/*
排他操作执行结束,记得要调用signal方法,把信号量的值加1。
这样,如果有别的线程在等待wait函数返回,就由最先等待的线程执行。
*/
dispatch_semaphore_signal(semaphore)
})
}
计时器
NSTimeInterval period = 1.0; //设置时间间隔
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_source_t _timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
dispatch_source_set_timer(_timer, dispatch_walltime(NULL, 0), period * NSEC_PER_SEC, 0); //每秒执行
dispatch_source_set_event_handler(_timer, ^{
//在这里执行事件
});
dispatch_resume(_timer);