簡介

• GCD（Grand Center Dispatch）是Apple為多核的并行運算提出的解決方案，純C語言
  
• 更加適配多核處理器，且自動管理線程的生命周期，使用起來較為方便
  

• GCD通過任務和隊列實現多線程功能

  • 任務：描述所要執行的操作
    
  • 隊列：用來存放所要執行的任務，隊列中的任務遵循FIFO（First In First Out）原則

GCD的任務函數（是否開啟新的線程）

• 同步

  • 不具備開啟新的線程的能力
    

  • 同步執行任務的函數

    • void dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block)，Block類型

      • queue：任務隊列
        
      • block（代碼塊）：所執行的任務
        

    • void dispatch_sync_f(dispatch_queue_t queue, void *context, dispatch_function_t work)，函數類型（每個Block類型都對應一個函數類型）

      • queue：任務隊列
        
      • context：傳遞給任務函數的參數
        
      • work（函數）：所執行的任務
        

  • 同步執行任務的其他函數（barrier），在前面的任務執行完畢它才執行，它后邊的任務等它執行完畢才執行

    • void dispatch_barrier_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block)，block類型

      • queue：任務隊列，僅當該參數為并發隊列時，該函數才有意義
        

    • dispatch_barrier_sync_f(dispatch_queue_t queue, void *context, dispatch_function_t work)，函數類型

• 異步

  • 具備開啟新的線程的能力（需要將任務添加到并發隊列中）
    

  • 異步執行任務的函數（參數意義與同步函數相同）

    • void dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block)
      
    • void dispatch_async_f(dispatch_queue_t queue, void *context, dispatch_function_t work)
      

  • 異步執行任務的其他函數（barrier），在前面的任務執行完畢它才執行，它后邊的任務等它執行完畢才執行（參數意義與同步函數相同）

    • void dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block)
      
    • void dispatch_barrier_async_f(dispatch_queue_t queue, void *context, dispatch_function_t work)

GCD的隊列（任務的執行方式）

• 并發隊列

  • 開啟多個線程，使隊列中的多個任務并發執行（需要異步執行函數的配合）
    

• 串行隊列

  • 隊列中的任務一個接一個順序地執行
    

• 隊列的種類

  • 串行隊列

    • dispatch_queue_t dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr)

      • label：通常為0
        
      • attr：隊列類型，DISPATCH_QUEUE_SERIAL
        

  • 并發隊列

    • dispatch_queue_t dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr)

      • label：通常為0
        
      • attr：隊列類型 DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT
        

  • 主隊列（串行，只能在主線程中運行）

    • dispatch_queue_t dispatch_get_main_queue(void)，獲取主隊列
      

  • 全局隊列（并發）

    • dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(long identifier, unsigned long flags)

任務與隊列的組合

• 同步函數

  • 同步函數主隊列

    /**- 運行在主線程主隊列（未開啟新的線程），主線程被卡死- 原因：任務代碼等待著當前函數執行完畢才能執行（當前函數正在執行且未執行完畢）；	   當前函數等待著任務代碼 執行完畢才能執行（當前任務正在執行且未執行完畢）；	   相互等待，出現死鎖*///獲取主隊列dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();//添加任務到隊列dispatch_sync(queue, ^{    //任務1代碼});dispatch_sync(queue, ^{    //任務2代碼});

  • 同步函數串行隊列

    /**- 運行在主線程串行非主隊列（未開啟新的線程），任務串行執行*///創建串行隊列dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.23565@QQ", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);//添加任務到隊列dispatch_sync(queue, ^{    //任務1代碼});dispatch_sync(queue, ^{    //任務2代碼});

  • 同步函數并發隊列

    /**- 運行在非主線程并發隊列（未開啟新的線程），任務串行執行*///獲取全局隊列（并發）dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);//將任務加至隊列dispatch_sync(queue, ^{    //任務1代碼});dispatch_sync(queue, ^{    //任務2代碼});

• 異步函數

  • 異步函數主隊列

    /**- 運行在主線程主隊列（未開啟新的線程），任務串行執行*/// 獲得主隊列dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();// 將任務加入隊列dispatch_async(queue, ^{    //任務1代碼});dispatch_async(queue, ^{    //任務2代碼});

  • 異步函數串行隊列

    /**- 運行在主函數串行非主隊列（未開啟新的線程），任務串行執行*///創建串行隊列dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.23565@qq", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);//將任務加至隊列dispatch_async(queue, ^{    //任務1代碼})dispatch_async(queue, ^{    //任務2代碼})

  • 異步函數并發隊列

    /**- 運行在非主線程并發隊列（開啟新的線程），任務并發執行- 系統根據任務創建線程（無法確定任務執行在哪個線程）*///獲得全局并發隊列dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);//將任務加入隊列dispatch_async(queue, ^{    //任務1代碼});dispatch_async(queue, ^{    //任務2代碼});

    線程之間的通信

• 從主線程到子線程

  • 注意

    • 只有異步函數與并發隊列的組合，才會開啟新的線程，使任務并發執行
      
    • 通常使用異步函數將任務添加到并發隊列中，來實現從主線程到子線程的通信
      

  • 實現代碼

    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{		//需要在子線程中執行的任務代碼	})

• 從子線程到主線程

  • 注意

    • 主隊列中的任務只能在主線程中執行
      
    • 通常使用異步/同步函數將任務添加到主隊列中，來實現從子線程到主線程的通信
      

  • 實現代碼

    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{        //需要在主線程中執行的代碼    })

GCD的其他任務

• 單次執行（通常用在單例模式的設計中）

  //定義一個標記static dispatch_once_t onceToken;dispatch_once(&onceToken, ^{    //此處的代碼只會被執行一次});

• 延遲執行

  /**- 方法一（GCD）*/dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{    //此處的代碼將延遲執行});/**- 方法二（performSelector）*/[self performSelector:@selector(run) withObject:self afterDelay:2.0];/**- 方法三（NSTimer）*/[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(run) userInfo:nil repeats:NO]

• 快速迭代

  void dispatch_apply(size_t iterations, dispatch_queue_t queue, void (^block)(size_t))/**	iterations：迭代執行的次數	queue：任務隊列	block：迭代執行的代碼	size_t：用來定義當前迭代到第幾次，需要自己添加，如在size_t后添加index索引，記錄當前的迭代次數*/

• Barrier

  /**- Barrier中的任務，只能在它前面的任務執行完畢才能執行  Barrier后的任務，只能等到它執行完畢才能執行- 要將隊列添加到自己創建的并發隊列中，否其功能等同于函數  void dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block)*///創建隊列（通常是自己創建的并發隊列）dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("123", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);//將任務添加到隊列dispatch_async(queue, ^{    //在Barrier前執行的任務代碼});dispatch_barrier_async(queue, ^{   //Barrier中的任務代碼});dispatch_async(queue, ^{    //在Barrier后執行的任務代碼});

• 隊列組

  //獲取全局并發隊列dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);//創建隊列組dispatch_group_t group = dispatch_group_create();//添加任務到隊列組dispatch_group_async(group, queue, ^{    	//任務1代碼	});dispatch_group_async(group, queue, ^{    	//任務2代碼	});dispatch_group_notify(group, queue, ^{    	//任務3代碼    	/**    	group組中的所有任務執行完畢在執行    	若group為空，則立即執行    	*/});

GCD定時器

• 實現原理

  • 創建一個DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER類型的dispatch source，并添加到dispatch queue，通過dispatch source來響應事件
    
  • 通過函數void dispatch_source_set_timer(dispatch_source_t source, dispatch_time_t start, uint64_t interval, uint64_t leeway)，來設置dispatch source的執行事件

• 實現代碼

  //獲得隊列dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();//創建一個定時器self.timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);//設置定時器的各種屬性(起止時間)dispatch_time_t start = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(8.0 * NSEC_PER_SEC));uint64_t interval = (uint64_t)(1.0 * NSEC_PER_SEC);//設置dispatch_source_set_timer(self.timer, start, interval, 0);//設置回調dispatch_source_set_event_handler(self.timer, ^{    //定時器被觸發時所要執行的代碼});//開啟定時器dispatch_resume(self.timer);//取消定時器dispatch_cancel(self.timer);