iOS-GCD使用詳解

前言

對初學(xué)者來說，GCD似乎是一道邁不過去的坎，很多人在同步、異步、串行、并行和死鎖這幾個(gè)名詞的漩渦中漸漸放棄治療。本文將使用圖文表并茂的方式給大家形象地解釋其中的原理和規(guī)律。

線程、任務(wù)和隊(duì)列的概念

異步、同步 & 并行、串行的特點(diǎn)

一條重要的準(zhǔn)則

一般來說，我們使用GCD的最大目的是在新的線程中同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，這意味著我們需要兩項(xiàng)條件：

• 能開啟新的線程

• 任務(wù)可以同時(shí)執(zhí)行

• 結(jié)合以上兩個(gè)條件，也就等價(jià)“開啟新線程的能力 + 任務(wù)同步執(zhí)行的權(quán)利”，只有在滿足能力與權(quán)利這兩個(gè)條件的前提下，我們才可以在同時(shí)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)。

• 所有組合的特點(diǎn)

（一）異步執(zhí)行 + 并行隊(duì)列

實(shí)現(xiàn)代碼：

//異步執(zhí)行 + 并行隊(duì)列
- (void)asyncConcurrent{
  //創(chuàng)建一個(gè)并行隊(duì)列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("標(biāo)識(shí)符", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
 
  NSLog(@"---start---");
 
  //使用異步函數(shù)封裝三個(gè)任務(wù)
  dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)1---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)2---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)3---%@", [NSThread currentThread]);
  });
 
  NSLog(@"---end---");
}

 打印結(jié)果：

解釋

• 異步執(zhí)行意味著

  • 可以開啟新的線程

  • 任務(wù)可以先繞過不執(zhí)行，回頭再來執(zhí)行

• 并行隊(duì)列意味著

  • 任務(wù)之間不需要排隊(duì)，且具有同時(shí)被執(zhí)行的“權(quán)利”

• 兩者組合后的結(jié)果

  • 開了三個(gè)新線程

  • 函數(shù)在執(zhí)行時(shí)，先打印了start和end，再回頭執(zhí)行這三個(gè)任務(wù)

  • 這三個(gè)任務(wù)是同時(shí)執(zhí)行的，沒有先后，所以打印結(jié)果是“任務(wù)3-->任務(wù)2-->任務(wù)1”

 步驟圖

（二）異步執(zhí)行 + 串行隊(duì)列

實(shí)現(xiàn)代碼：

//異步執(zhí)行 + 串行隊(duì)列
- (void)asyncSerial{
  //創(chuàng)建一個(gè)串行隊(duì)列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("標(biāo)識(shí)符", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
 
  NSLog(@"---start---");
  //使用異步函數(shù)封裝三個(gè)任務(wù)
  dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)1---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)2---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)3---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  NSLog(@"---end---");
}

 打印結(jié)果：

解釋

• 異步執(zhí)行意味著

  • 可以開啟新的線程

  • 任務(wù)可以先繞過不執(zhí)行，回頭再來執(zhí)行

• 串行隊(duì)列意味著

  • 任務(wù)必須按添加進(jìn)隊(duì)列的順序挨個(gè)執(zhí)行

• 兩者組合后的結(jié)果

  • 開了一個(gè)新的子線程

  • 函數(shù)在執(zhí)行時(shí)，先打印了start和end，再回頭執(zhí)行這三個(gè)任務(wù)

  • 這三個(gè)任務(wù)是按順序執(zhí)行的，所以打印結(jié)果是“任務(wù)1-->任務(wù)2-->任務(wù)3”

步驟圖

（三）同步執(zhí)行 + 并行隊(duì)列

實(shí)現(xiàn)代碼：

//同步執(zhí)行 + 并行隊(duì)列
- (void)syncConcurrent{
  //創(chuàng)建一個(gè)并行隊(duì)列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("標(biāo)識(shí)符", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
 
  NSLog(@"---start---");
  //使用同步函數(shù)封裝三個(gè)任務(wù)
  dispatch_sync(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)1---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  dispatch_sync(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)2---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  dispatch_sync(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)3---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  NSLog(@"---end---");
}

 打印結(jié)果：

解釋

• 同步執(zhí)行執(zhí)行意味著

  • 不能開啟新的線程

  • 任務(wù)創(chuàng)建后必須執(zhí)行完才能往下走

• 并行隊(duì)列意味著

  • 任務(wù)必須按添加進(jìn)隊(duì)列的順序挨個(gè)執(zhí)行

• 兩者組合后的結(jié)果

  • 所有任務(wù)都只能在主線程中執(zhí)行

  • 函數(shù)在執(zhí)行時(shí)，必須按照代碼的書寫順序一行一行地執(zhí)行完才能繼續(xù)

• 注意事項(xiàng)

  • 在這里即便是并行隊(duì)列，任務(wù)可以同時(shí)執(zhí)行，但是由于只存在一個(gè)主線程，所以沒法把任務(wù)分發(fā)到不同的線程去同步處理，其結(jié)果就是只能在主線程里按順序挨個(gè)挨個(gè)執(zhí)行了

步驟圖

（四）同步執(zhí)行+ 串行隊(duì)列

實(shí)現(xiàn)代碼：

- (void)syncSerial{
  //創(chuàng)建一個(gè)串行隊(duì)列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("標(biāo)識(shí)符", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
 
  NSLog(@"---start---");
  //使用異步函數(shù)封裝三個(gè)任務(wù)
  dispatch_sync(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)1---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  dispatch_sync(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)2---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  dispatch_sync(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)3---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  NSLog(@"---end---");
}

 打印結(jié)果：

解釋

• 這里的執(zhí)行原理和步驟圖跟“同步執(zhí)行+并發(fā)隊(duì)列”是一樣的，只要是同步執(zhí)行就沒法開啟新的線程，所以多個(gè)任務(wù)之間也一樣只能按順序來執(zhí)行，

（五）異步執(zhí)行+主隊(duì)列

實(shí)現(xiàn)代碼：

- (void)asyncMain{
  //獲取主隊(duì)列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
 
  NSLog(@"---start---");
  //使用異步函數(shù)封裝三個(gè)任務(wù)
  dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)1---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)2---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  dispatch_async(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)3---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  NSLog(@"---end---");
}

 打印結(jié)果：

 解釋

• 異步執(zhí)行意味著

  • 可以開啟新的線程

  • 任務(wù)可以先繞過不執(zhí)行，回頭再來執(zhí)行

• 主隊(duì)列跟串行隊(duì)列的區(qū)別

  • 隊(duì)列中的任務(wù)一樣要按順序執(zhí)行

  • 主隊(duì)列中的任務(wù)必須在主線程中執(zhí)行，不允許在子線程中執(zhí)行

• 以上條件組合后得出結(jié)果：

  • 所有任務(wù)都可以先跳過，之后再來“按順序”執(zhí)行

步驟圖

（六）同步執(zhí)行+主隊(duì)列（死鎖）

實(shí)現(xiàn)代碼：

- (void)syncMain{
  //獲取主隊(duì)列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
 
  NSLog(@"---start---");
  //使用同步函數(shù)封裝三個(gè)任務(wù)
  dispatch_sync(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)1---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  dispatch_sync(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)2---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  dispatch_sync(queue, ^{
    NSLog(@"任務(wù)3---%@", [NSThread currentThread]);
  });
  NSLog(@"---end---");
}

 打印結(jié)果：

解釋

• 主隊(duì)列中的任務(wù)必須按順序挨個(gè)執(zhí)行

• 任務(wù)1要等主線程有空的時(shí)候（即主隊(duì)列中的所有任務(wù)執(zhí)行完）才能執(zhí)行

• 主線程要執(zhí)行完“打印end”的任務(wù)后才有空

• “任務(wù)1”和“打印end”兩個(gè)任務(wù)互相等待，造成死鎖

步驟圖

 寫在結(jié)尾的話

以上就是我對GCD的基礎(chǔ)知識(shí)和幾種組合的理解。

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