关于GCD同步组实现多个异步线程的同步执行中的注意点
在App开发中经常会遇到多个线程同时向服务器取数据, 如果每个线程取得数据后都去刷新UI会造成界面的闪烁
也有可能出现部分数据还没有获取完毕造成程序crash
之前在网上看到很多是利用dispatch_group_async、dispatch_group_t与dispatch_group_notify 组合来实现的
比如这样:
将几个线程加入到group中, 然后利用group_notify来执行最后要做的动作
- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //创建一个group dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); //创建一个队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //创建一个GCD线程1 dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSLog(@"线程1"); }); //创建一个GCD线程2 dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSLog(@"线程2"); }); //创建一个GCD线程3 dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSLog(@"线程3"); }); //创建一个group通知 dispatch_group_notify(group, queue, ^{ NSLog(@"结束"); }); }
运行结果:
2017-01-18 11:49:22.454 GCDDemo[1375:107838] 线程2 2017-01-18 11:49:22.454 GCDDemo[1375:107837] 线程3 2017-01-18 11:49:22.454 GCDDemo[1375:107840] 线程1 2017-01-18 11:49:22.454 GCDDemo[1375:107840] 结束
看起来是3个线程无序运行, 最后等全部线程结束后才执行group结束动作. 看样子都很正常
但如果3个线程为异步操作呢, 比如网络请求
我们用异步计数试试看
- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //创建一个group dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); //创建一个队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //创建一个GCD线程1 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程1"); }); }); //创建一个GCD线程2 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程2"); }); }); //创建一个GCD线程3 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程3"); }); }); //创建一个group通知 dispatch_group_notify(group, queue, ^{ NSLog(@"结束"); }); }
运行结果为:
2017-01-18 13:31:57.610 GCDDemo[1528:138162] 结束 2017-01-18 13:31:57.621 GCDDemo[1528:138079] 线程1 2017-01-18 13:31:57.621 GCDDemo[1528:138079] 线程2 2017-01-18 13:31:57.622 GCDDemo[1528:138079] 线程3
看, 这样就出问题了 先运行了我们原本要等线程都完成后才执行的动作
那要如何解决这个问题呢?
正确的方法应该是以上三个函数再配合
dispatch_group_enter(group)和dispatch_group_leave(group)两个函数一起来使用，这样才能实现我们想要的最终效果。
dispatch_group_enter(dispatch_group_t group)
参数group不能为空，在异步任务开始前调用。
它明确的表明了一个 block 被加入到了队列组group中，此时group中的任务的引用计数会加1(类似于OC的内存管理)，
dispatch_group_enter(group)必须与dispatch_group_leave(group)配对使用，
它们可以在使用dispatch_group_async时帮助你合理的管理队列组中任务的引用计数的增加与减少。
dispatch_group_leave(dispatch_group_t group)
参数group不能为空，在异步任务成功返回后调用。
它明确的表明了队列组里的一个 block 已经执行完成，队列组中的任务的引用计数会减1，
它必须与dispatch_group_enter(group)配对使用，dispatch_group_leave(group)的调用次数不能多于dispatch_group_enter(group)的调用次数。
当队列组里的任务的引用计数等于0时，会调用dispatch_group_notify函数。
我们试试看, 注意红色字体代码
- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //创建一个group __block dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); //创建一个队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //group任务计数加3 dispatch_group_enter(group); dispatch_group_enter(group); dispatch_group_enter(group); //创建一个GCD线程1 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程1"); //group任务计数减1 dispatch_group_leave(group); }); }); //创建一个GCD线程2 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程2"); //group任务计数减1 dispatch_group_leave(group); }); }); //创建一个GCD线程3 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程3"); //group任务计数减1 dispatch_group_leave(group); }); }); //创建一个group通知, 任务计数为0时自动调用 dispatch_group_notify(group, queue, ^{ NSLog(@"结束"); }); }
运行结果:
2017-01-18 13:46:59.988 GCDDemo[1564:144979] 线程1 2017-01-18 13:46:59.991 GCDDemo[1564:144979] 线程2 2017-01-18 13:46:59.991 GCDDemo[1564:144979] 线程3 2017-01-18 13:46:59.993 GCDDemo[1564:145035] 结束
这样就符合我们的预期了
还没结束, 不 上面的方法是可以正确的实现多线程同步了, 现在我们再看下另外一种解决办法
利用GCD信号量dispatch_semaphore_t来实现,
我们先看下什么是信号量
首先了解下信号量的几个方法
1.dispatch_semaphore_create(long value)； 创建信号量，传入的value值要大于等于0，返回一个信号量 2.dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatch_time_t timeout)； 如果信号量的value值大于0，则会往下执行并将value的值减1，否则，阻碍当前线程并等待timeout后再往下执行。如果等待的期间desema的值被dispatch_semaphore_signal函数加1了，且该函数所处线程获得了信号量，那么就继续向下执行并将信号量减1。如果等待期间没有获取到信号量或者信号量的值一直为0，那么等到timeout时，其所处线程会自动往下执行。 3.dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema)； 返回值为long类型，当返回值为0时表示当前并没有线程等待其处理的信号量，其处理的信号量的值加1即可。当返回值不为0时，表示其当前有（一个或多个）线程等待其处理的信号量，并且该函数唤醒了一个等待的线程（当线程有优先级时，唤醒优先级最高的线程；否则随机唤醒）。
实现过程：
- 创建一个任务组dispatch_group
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();- 将每个请求包装成一个任务异步提交到任务组里，每个任务在一开始创建一个信号量，value值为0，任务最后在网络请求完成前进行信号量的等待，如果网络请求完成，则调用 'dispatch_semaphore_signal(semaphore);'对信号值加1，则线程不再进行信号量的等待，继续往下执行。
- 当所有请求都完成时，会在dispatch_group_notify里的回调进行相应的处理。
我们上代码看看:
- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //创建一个group __block dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); //创建一个队列 __block dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //创建一个信号量 dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0); //创建一个GCD线程1 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程1"); //完成迭代后, 增加信号量 dispatch_semaphore_signal(semaphore); }); //在迭代完成之前, 信号量等待 dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); }); //创建一个GCD线程2 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程2"); //完成迭代后, 增加信号量 dispatch_semaphore_signal(semaphore); }); //在迭代完成之前, 信号量等待 dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); }); //创建一个GCD线程3 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程3"); //完成迭代后, 增加信号量 dispatch_semaphore_signal(semaphore); }); //在迭代完成之前, 信号量等待 dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); }); //创建一个group通知, 任务计数为0时自动调用 dispatch_group_notify(group, queue, ^{ NSLog(@"结束"); }); }
这样也实现了同步实现异步线程, 可能大家会有一个疑问, 不同线程之前的信号量是否会相互干扰呢,
或者说如果其中一个线程要耗费相当大的时间, 其他线程是否也会被阻塞呢,
我们来试验下, 给线程3多增加几个迭代, 然后在wait前后加上一下打印
- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //创建一个group __block dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); //创建一个队列 __block dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //创建一个信号量 dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0); //创建一个GCD线程1 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程1"); //完成迭代后, 增加信号量 dispatch_semaphore_signal(semaphore); }); //在迭代完成之前, 信号量等待 NSLog(@"线程1等待"); dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); NSLog(@"线程1完成"); }); //创建一个GCD线程2 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程2"); //完成迭代后, 增加信号量 dispatch_semaphore_signal(semaphore); }); //在迭代完成之前, 信号量等待 NSLog(@"线程2等待"); dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); NSLog(@"线程2完成"); }); //创建一个GCD线程3 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 100000; i ++) { for (int i = 0; i < 100000; i ++) { } } NSLog(@"线程3"); //完成迭代后, 增加信号量 dispatch_semaphore_signal(semaphore); }); //在迭代完成之前, 信号量等待 NSLog(@"线程3等待"); dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); NSLog(@"线程3完成"); }); //创建一个group通知, 任务计数为0时自动调用 dispatch_group_notify(group, queue, ^{ NSLog(@"结束"); }); }
运行结果为:
2017-01-18 17:14:58.814 GCDDemo[1136:77412] 线程2等待 2017-01-18 17:14:58.814 GCDDemo[1136:77410] 线程1等待 2017-01-18 17:14:58.814 GCDDemo[1136:77409] 线程3等待 2017-01-18 17:14:58.823 GCDDemo[1136:77339] 线程1 2017-01-18 17:14:58.823 GCDDemo[1136:77339] 线程2 2017-01-18 17:14:58.823 GCDDemo[1136:77412] 线程2完成 2017-01-18 17:14:58.823 GCDDemo[1136:77410] 线程1完成 2017-01-18 17:15:17.793 GCDDemo[1136:77339] 线程3 2017-01-18 17:15:17.793 GCDDemo[1136:77409] 线程3完成 2017-01-18 17:15:17.794 GCDDemo[1136:77409] 结束
好像看起来线程1, 2没有受到线程3的影响
我们再增加线程3的耗时看看,
//创建一个GCD线程3 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 1000000; i ++) { for (int i = 0; i < 1000000; i ++) { } } NSLog(@"线程3"); //完成迭代后, 增加信号量 dispatch_semaphore_signal(semaphore); }); //在迭代完成之前, 信号量等待 NSLog(@"线程3等待"); dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); NSLog(@"线程3完成"); });
我们多运行几次, 发现会出现这样的结果
2017-01-18 17:24:37.975 GCDDemo[1207:83821] 线程3等待 2017-01-18 17:24:37.975 GCDDemo[1207:83829] 线程2等待 2017-01-18 17:24:37.975 GCDDemo[1207:83818] 线程1等待 2017-01-18 17:24:37.984 GCDDemo[1207:83786] 线程1 2017-01-18 17:24:37.984 GCDDemo[1207:83786] 线程2 2017-01-18 17:24:37.984 GCDDemo[1207:83821] 线程3完成 2017-01-18 17:24:37.985 GCDDemo[1207:83829] 线程2完成
线程3先打印了执行完, 所以看不同线程去侦测同一个信号量的时候是会有干扰的, 但是还是会等全部线程执行结束后才会去执行notify动作
那给每一个线程分别创建一个信号量呢?
- (void)viewDidLoad { [super viewDidLoad]; //创建一个group __block dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); //创建一个队列 __block dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //创建一个信号量 dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0); dispatch_semaphore_t semaphore2 = dispatch_semaphore_create(0); dispatch_semaphore_t semaphore3 = dispatch_semaphore_create(0); //创建一个GCD线程1 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程1"); //完成迭代后, 增加信号量 dispatch_semaphore_signal(semaphore); }); //在迭代完成之前, 信号量等待 NSLog(@"线程1等待"); dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER); NSLog(@"线程1完成"); }); //创建一个GCD线程2 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 10000; i ++) { } NSLog(@"线程2"); //完成迭代后, 增加信号量 dispatch_semaphore_signal(semaphore2); }); //在迭代完成之前, 信号量等待 NSLog(@"线程2等待"); dispatch_semaphore_wait(semaphore2, DISPATCH_TIME_FOREVER); NSLog(@"线程2完成"); }); //创建一个GCD线程3 dispatch_group_async(group, queue, ^{ //模拟异步耗时操作 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ for (int i = 0; i < 1000000; i ++) { for (int i = 0; i < 1000000; i ++) { } } NSLog(@"线程3"); //完成迭代后, 增加信号量 dispatch_semaphore_signal(semaphore3); }); //在迭代完成之前, 信号量等待 NSLog(@"线程3等待"); dispatch_semaphore_wait(semaphore3, DISPATCH_TIME_FOREVER); NSLog(@"线程3完成"); }); //创建一个group通知, 任务计数为0时自动调用 dispatch_group_notify(group, queue, ^{ NSLog(@"结束"); }); }
多运行几次, 看起来每次都是只有线程3等待, 1, 2线程会自己正常完成
这样就OK了, 所以尽量每一个线程创建一个信号量, 避免相互干扰
