iOS多线程_04_GCD
一、基本概念
1、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
2、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
3、任务和队列
（1）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
（2）GCD的使用就2个步骤
<1>定制任务：确定想做的事情
<2>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
二、执行任务
1、执行任务
（1）GCD中有2个用来执行任务的函数
用同步的方式执行任务
dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
queue：队列
block：任务
用异步的方式执行任务
dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
（2）同步和异步的区别
同步：在当前线程中执行
异步：在另一条线程中执行
2、队列的类型
GCD的队列可以分为2大类型
（1）并行队列（Concurrent Dispatch Queue）
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
（2）串行队列（Serial Dispatch Queue）
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）
3、比较容易混淆的术语：同步、异步、并发、串行
（1）同步和异步决定了要不要开启新的线程
同步：在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力
异步：在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力
（2）并发和串行决定了任务的执行方式
并发：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
三、“串行队列”、“并行队列”、“全局队列”和“主队列”
DISPATCH_QUEUE_SERIAL 串行队列 与NULL等效
DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 并行队列
1、串行队列
（1）第一种：串行队列，异步任务
1 // 1.串行队列 2 // 在使用GCD的时候，先敲dispatch 3 // 在C语言中，定义对象通常是以 _t 或者 Ref 结尾的 4 // dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("ios", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); 5 dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("ios", NULL); 6 7 NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); 8 9 // 2. 异步任务 async，能够开线程 10 // 串行队列中，异步任务最多只能开一条线程，所有任务顺序执行！ 11 // 串行队列，异步任务，在多线程中，是斯坦福大学最推荐的一种多线程方式！ 12 // 优点：将任务放在其他线程中工作，每个任务顺序执行，便于调试 13 // 缺点：并发能力不强，最多只能使用一条子线程！ 14 for (int i = 0; i < 10; i++) { 15 dispatch_async(q, ^{ 16 NSLog(@"%@ - %d", [NSThread currentThread], i); 17 }); 18 }
输出结果：
结果说明：
① 异步任务 async 能够开线程
② 串行队列中，异步任务最多只能开一条线程，所有任务顺序执行！
③ 串行队列，异步任务，在多线程中，是斯坦福大学最推荐的一种多线程方式！
优点：将任务放在其它线程中工作，每个任务顺序执行，便于调试
缺点：并发能力不强，最多只能使用一条子线程！
（2）第二种：串行队列，同步任务
1 // 2. 同步任务 sync(没用处) 2 for (int i = 0; i < 10; i++) { 3 dispatch_sync(q, ^{ 4 NSLog(@"%@ - %d", [NSThread currentThread], i); 5 }); 6 }
输出结果：
从输出结果可以看出，串行队列，同步任务，是在主线程顺序执行的，默认就是顺序执行的，所以这个没什么用。
2、并行队列
（1）第一种：并行队列，异步任务
1 // 1.并行队列 2 dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("ios", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); 3 4 NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); 5 6 // 2.异步任务 7 for (int i = 0; i < 10; i++) { 8 dispatch_async(q, ^{ 9 NSLog(@"%@ - %d", [NSThread currentThread], i); 10 }); 11 }
输出结果是：
① 并行队列，异步任务，开启了多条子线程执行。
② 异步任务，会在多条线程上工作，具体开多少条线程，由系统决定
③ 仍然是按照任务添加到队列中的顺序被调度，只是执行先后可能会有差异！
④ 能够将耗时的操作，放到子线程中工作
⑤ 与串行队列异步任务相比，并发性能更好！但是执行的先后顺序，不固定
（2）第二种，并行队列，同步任务
1 // 1.并行队列 2 dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("ios", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); 3 4 NSLog(@"%@", [NSThread currentThread]); 5 6 // 2.同步任务 7 for (int i = 0; i < 10; i++) { 8 dispatch_sync(q, ^{ 9 NSLog(@"%@ - %d", [NSThread currentThread], i); 10 }); 11 }
输出结果：
跟串行队列，同步任务的输出结果是相同的。
3、全局队列
全局队列又叫全局并行队列、全局并发队列，所以全局队列是并行队列
1 // 1. 获取全局队列（与自定义并行队列的区别就是名字显示，其他都一样） 2 dispatch_queue_t q = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); 3 // 使用全局队列，不需要考虑共享的问题 4 5 // 3. 同步任务 6 for (int i = 0; i < 10; i++) { 7 dispatch_sync(q, ^{ 8 NSLog(@"%@ - %d", [NSThread currentThread], i); 9 }); 10 } 11 12 // 2. 异步任务 13 for (int i = 0; i < 10; i++) { 14 dispatch_async(q, ^{ 15 NSLog(@"%@ - %d", [NSThread currentThread], i); 16 }); 17 }
因为是 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT（默认的优先级）输出结果跟在自定义并行队列里的结果一样
全局队列使用更普遍一些，因为使用起来简单
不需要考虑共享问题：指MRC中，自定义并行队列 dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);需要自己释放队列dispatch_release(q);
因此，无论是ARC还是MRC，使用默认优先级的全局队列不用考虑共享问题。
唯一跟自定义并行队列的区别是，队列名字不同
4、主队列
是专门在主线程上工作的队列，即专门调度任务在主队列上执行
（1）主队列，异步任务
1 // 1. 获取主队列 2 dispatch_queue_t q = dispatch_get_main_queue(); 3 4 // 2. 异步任务，在主线程上依次顺序执行 5 for (int i = 0; i < 10; i++) { 6 dispatch_async(q, ^{ 7 NSLog(@"%@ - %d", [NSThread currentThread], i); 8 }); 9 }
输出结果：
输出结果说明，主队列上异步任务依次顺序执行，跟串行队列的异步任务不同的是，没有开启子线程。
所以，异步任务是以异步的方式执行，不一定在哪个线程上。有可能在主线程上，也有可能在子线程上。
（2）主队列，同步任务（千万不能使用）
1 // 1. 获取主队列 2 dispatch_queue_t q = dispatch_get_main_queue(); 3 4 // 3. 不要同步任务(死锁！！！) 5 dispatch_sync(q, ^{ 6 NSLog(@"不会输出任何东西"); 7 });
不会输出任何东西，没有任何反应，这种情况叫任务死锁
因为，应用程序已启动，就会建立一个线程，这个线程被称为主线程。而主队列的同步任务会一直等待主线程执行完了，只有程序挂了，主线程才结束，根本就不会执行主队列的同步任务。
