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【iOS】GCD学习

article 2024/11/15 23:52:27

GCD的概念

GCD（Grand Central Dispatch），是有Apple公司开发的一个多核编程的解决方案，用以优化应用程序支持多核处理器，是基于线程模式之上执行并发任务。

GCD的优点

  1. 利用设备多核进行并行运算
  2. GCD自动充分使用设备的CPU内核
  3. GCD自动管理线程的生命周期（线程创建、线程调度、线程销毁）
  4. 使用简单

GCD任务和队列

任务

任务就是执行操作，即可以执行的代码；执行任务有两种方式：同步 和 异步。

  • 同步执行： 同步添加任务到指定的队列中，在添加的任务执行结束之前，会一直等待，直到队列里面的任务完成之后再继续执行。不具备开启新线程的能力。
  • 异步执行：异步添加任务到指定的队列中，它不会做任何等待，可以继续执行任务。可以在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力。

队列

Dispatch Queue指执行任务的等待队列，即用来存放任务的队列。队列是一种特殊的线性表，遵循 FIFO（先进先出）的原则，即新任务总是被插入到队列的末尾，而读取任务的时候总是从队列的头部开始读取。每读取一个任务，则从队列中释放一个任务；在 GCD 中有两种队列：串行队列 和 并发队列。两者都符合 FIFO（先进先出）的原则。两者的主要区别是：执行顺序不同，以及开启线程数不同。

  • 串行队列：每次只有一个任务被执行。让任务一个接着一个地执行。
  • 并发队列：可以让多个任务同时执行。（可以开启多个线程，并且同时执行任务）。

CGD使用步骤

  1. 创建队列
  2. 将任务追加到任务的等待队列中，然后系统就会根据任务类型执行任务（同步执行或异步执行）。

创建队列的方法

  1. 可以使用 dispatch_queue_create 方法来创建队列。该方法需要传入两个参数：
  • 第一个参数表示队列的唯一标识符，用于 DEBUG，可为空。队列的名称推荐使用应用程序 ID 这种逆序全程域名。
  • 第二个参数用来识别是串行队列还是并发队列。DISPATCH_QUEUE_SERIAL 表示串行队列，DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 表示并发队列。
// 串行队列的创建方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// 并发队列的创建方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
  1. 对于串行队列，GCD 默认提供了：『主队列（Main Dispatch Queue）』。
  • 所有放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行。
  • 可使用 dispatch_get_main_queue() 方法获得主队列。
// 主队列的获取方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

创建任务的方法

GCD 提供了同步执行任务的创建方法 dispatch_sync 和异步执行任务创建方法 dispatch_async。

同步任务: dispatch_sync：

 // 同步执行任务创建方法
    dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"%s",__func__);
    });

异步任务: dispatch_async

  // 异步执行任务创建方法
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"%s",__func__);
 
    });

任务和队列不同组合方式的区别:

区别并发队列串行队列主队列
同步（sync)没有开启新线程，串行执行任务没有开启新线程，串行执行任务死锁卡住不执行
异步（async有开启新线程，并发执行任务有开启新线程（1条），串行执行任务没有开启新线程，串行执行任务

注意：从上边可看出： 『主线程』 中调用 『主队列』+『同步执行』 会导致死锁问题。
这是因为 主队列中追加的同步任务 和 主线程本身的任务 两者之间相互等待，阻塞了 『主队列』，最终造成了主队列所在的线程（主线程）死锁问题。
而如果我们在 『其他线程』 调用 『主队列』+『同步执行』，则不会阻塞 『主队列』，自然也不会造成死锁问题。最终的结果是：不会开启新线程，串行执行任务。

CGD的组合使用

串行队列 + 同步执行

不会开启新线程，在当前线程执行任务。执行完一个任务，再执行下一个任务。

  /**
     * 串行队列 + 同步执行
     * 特点：不会开启新线程，在当前线程执行任务。执行完一个任务，再执行下一个任务。
     */
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_sync(queue, ^{
            // 追加任务 1
            [NSThread sleepForTimeInterval:1];              // 模拟耗时操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
            // 追加任务 2
            [NSThread sleepForTimeInterval:3];              // 模拟耗时操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
            // 追加任务 3
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模拟耗时操作
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    NSLog(@"syncSerial---end");

运行结果：
在这里插入图片描述

串行队列 + 异步执行

会开启新线程。执行完一个任务，再执行下一个任务。

 /**
     * 串行队列 + 异步执行
     * 特点：会开启新线程。执行完一个任务，再执行下一个任务。
     */
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("net.bujige.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(queue, ^{
            // 任务 1
            [NSThread sleepForTimeInterval:1];              // 模拟耗时操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    dispatch_async(queue, ^{
            // 任务 2
            [NSThread sleepForTimeInterval:3];              // 模拟耗时操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    dispatch_async(queue, ^{
            // 任务 3
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模拟耗时操作
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    NSLog(@"asyncSerial---end");

运行结果：
在这里插入图片描述

并发队列 + 同步执行

不会开启新线程，在当前线程执行任务。执行完一个任务，再执行下一个任务。

  /**
    * 并发队列 + 同步执行
    * 特点：在当前线程中执行任务，不会开启新线程，执行完一个任务，再执行下一个任务。
    */
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_sync(queue, ^{
           // 任务 1
           [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模拟耗时操作
           NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
           // 任务 2
           [NSThread sleepForTimeInterval:3];              // 模拟耗时操作
           NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    dispatch_sync(queue, ^{
           // 任务 3
           [NSThread sleepForTimeInterval:1];              // 模拟耗时操作
           NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    NSLog(@"syncConcurrent---end");

运行结果：
在这里插入图片描述

并发队列 + 异步执行

可以开启多个线程，任务同时执行。

   /**
     * 并发队列 + 异步执行
     * 特点：可以开启多个线程，任务同时执行。
     */
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_async(queue, ^{
            // 任务 1
            [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模拟耗时操作
            NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    dispatch_async(queue, ^{
            // 任务 2
            [NSThread sleepForTimeInterval:3];              // 模拟耗时操作
            NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    dispatch_async(queue, ^{
            // 任务 3
            [NSThread sleepForTimeInterval:1];              // 模拟耗时操作
            NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    NSLog(@"asyncConcurrent---end");

运行结果：
在这里插入图片描述

同步执行 + 主队列

在主线程中调用 『同步执行 + 主队列』

互相等待卡住不可行

/**
 * 同步执行 + 主队列
 * 特点(主线程调用)：互等卡主不执行。
 * 特点(其他线程调用)：不会开启新线程，执行完一个任务，再执行下一个任务。
 */
- (void)syncMain {
    
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印当前线程
    NSLog(@"syncMain---begin");
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        // 追加任务 1
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模拟耗时操作
        NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        // 追加任务 2
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模拟耗时操作
        NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    
    dispatch_sync(queue, ^{
        // 追加任务 3
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模拟耗时操作
        NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    
    NSLog(@"syncMain---end");
}

在其他线程中调用『同步执行 + 主队列』

不会开启新线程，执行完一个任务，再执行下一个任务

// 使用 NSThread 的 detachNewThreadSelector 方法会创建线程，并自动启动线程执行 selector 任务
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(syncMain) toTarget:self withObject:nil];

异步执行 + 主队列

只在主线程中执行任务，执行完一个任务，再执行下一个任务。

/**
 * 异步执行 + 主队列
 * 特点：只在主线程中执行任务，执行完一个任务，再执行下一个任务
 */
- (void)asyncMain {
    NSLog(@"currentThread---%@",[NSThread currentThread]);  // 打印当前线程
    NSLog(@"asyncMain---begin");
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任务 1
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模拟耗时操作
        NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任务 2
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模拟耗时操作
        NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        // 追加任务 3
        [NSThread sleepForTimeInterval:2];              // 模拟耗时操作
        NSLog(@"3---%@",[NSThread currentThread]);      // 打印当前线程
    });
    
    NSLog(@"asyncMain---end");
}

结果：
在这里插入图片描述


http://www.kler.cn/a/16311.html

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