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GCD
2018-11-13 22:53 评论:0 阅读:619 狂奔的蜗牛102
ios 线程 GCD NSThread

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

  • 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

任务和队列

  • 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

  • GCD的使用就2个步骤

定制任务

确定想做的事情

  • 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

执行任务

GCD中有2个用来执行任务的常用函数

  • 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);

  • 同步和异步的区别

同步:只能在当前线程中执行任务,不具备开启新线程的能力

异步:可以在新的线程中执行任务,具备开启新线程的能力

队列的类型

GCD的队列可以分为2大类型

  • 并发队列(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

  • 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)

容易混淆的术语

有4个术语比较容易混淆:同步、异步、并发、串行

  • 同步和异步主要影响:能不能开启新的线程

同步:只是在当前线程中执行任务,不具备开启新线程的能力

异步:可以在新的线程中执行任务,具备开启新线程的能力

  • 并发和串行主要影响: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

创建队列

  1. 并发队列
  • 使用dispatch_queue_create函数创建队列

dispatch_queue_t

dispatch_queue_create(const char *label, // 队列名称

dispatch_queue_attr_t attr); // 队列的类型

创建并发队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

  • GCD默认已经提供了全局的并发队列,供整个应用使用,可以无需手动创建

使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列

dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(

dispatch_queue_priority_t priority, // 队列的优先级

unsigned long flags); // 此参数暂时无用,用0即可

获得全局并发队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

  • 全局并发队列的优先级

. #define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高

.#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认(中)

.#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低

.#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台

2.串行队列

GCD中获得串行有2种途径

  • 使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

// 创建串行队列(队列类型传递NULL或者DISPATCH_QUEUE_SERIAL)

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.520it.queue", NULL);

  • 使用主队列(跟主线程相关联的队列)

主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列

放在主队列中的任务,都会放到主线程中执行

使用dispatch_get_main_queue()获得主队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

各种队列的执行效果

 屏幕快照 2018-11-02 上午11.03.41.png

注意

使用sync函数往当前串行队列中添加任务,会卡住当前的串行队列

GCD用法示例

1.线程间通信示例

从子线程回到主线程

dispatch_async(

dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

// 执行耗时的异步操作...

  dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

    // 回到主线程,执行UI刷新操作

    });

});

2.延时执行

iOS常见的延时执行

  • 调用NSObject的方法

[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];

// 2秒后再调用self的run方法

  • 使用GCD函数

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

// 2秒后异步执行这里的代码...

});

使用NSTimer

[NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(test) userInfo:nil repeats:NO];

3.一次性代码

使用dispatch_once函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次

static dispatch_once_t onceToken;

dispatch_once(&onceToken, ^{

// 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)

});

  1. 定时器

// 创建Timer

self.timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, dispatch_get_main_queue());

// 设置定时器的触发时间(1秒后)和时间间隔(每隔2秒)

dispatch_source_set_timer(self.timer, dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1 NSEC_PER_SEC), 2 NSEC_PER_SEC, 0);

// 设置回调

dispatch_source_set_event_handler(self.timer, ^{

NSLog(@"Timer %@", [NSThread currentThread]);

});

// 开始定时器

dispatch_resume(self.timer);

取消定时器

dispatch_cancel(self.timer);

self.timer = nil;

5.快速迭代

使用dispatch_apply函数能进行快速迭代遍历

dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index){

// 执行10次代码,index顺序不确定

});

6.队列组

有这么1种需求

首先:分别异步执行2个耗时的操作

其次:等2个异步操作都执行完毕后,再回到主线程执行操作

如果想要快速高效地实现上述需求,可以考虑用队列组

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

// 执行1个耗时的异步操作

});

dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

// 执行1个耗时的异步操作

});

dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{

// 等前面的异步操作都执行完毕后,回到主线程...

});

7.单例模式

  • 单例模式的作用

可以保证在程序运行过程,一个类只有一个实例,而且该实例易于供外界访问

从而方便地控制了实例个数,并节约系统资源

单例模式的使用场合

在整个应用程序中,共享一份资源(这份资源只需要创建初始化1次)

  • ARC中,单例模式的实现

在.m中保留一个全局的static的实例

static id _instance;

重写allocWithZone:方法,在这里创建唯一的实例(注意线程安全)

  • (instancetype)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone {

    static dispatch_once_t onceToken;

    dispatch_once(&onceToken, ^{

    _instance = [super allocWithZone:zone];

    });

    return _instance;

}

  • 提供1个类方法让外界访问唯一的实例
  • (instancetype)sharedInstance {

    static dispatch_once_t onceToken;

    dispatch_once(&onceToken, ^{

    _instance = [[self alloc] init];

    });

    return _instance;

}

实现copyWithZone:方法

  • (id)copyWithZone:(struct _NSZone *)zone {

    return _instance;

}

后记

有相关的demo示例,请移步

https://github.com/WoNiu361

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