James Yu


写了那么多的if else 依然未能参透其精髓。。。


iOS多线程GCD浅析(一)

之前讲过多线程之NSOperation,今天来讲讲代码更加简洁和高效的GCD。下面说的内容都是基于iOS6以后和ARC下。

Grand Central Dispatch (GCD)简介

Grand Central Dispatch(GCD) 是异步执行任务的技术之一。开发者只需要定义想执行的任务并追加到适当的Dispatch Queue中,GCD就能生成必要的线程并计划执行任务。由于线程管理是作为系统的一部分来实现的,因此可以统一管理,也可执行任务,这样就比以前的线程更有效率。GCD用非常简洁的代码,就可以实现多线程编程。

这篇主要讲Dispatch Queue的一些基本东西,后续会加入其他相关内容的介绍。

Dispatch Queue 种类

Dispatch Queue是执行处理的等待队列,通过调用dispatch_async等函数,以block的形式将任务追加到Dispatch Queue中。Dispatch Queue按照添加进来的顺序(FIFO)执行任务处理。但是在任务执行处理方式上,分为Serial Dispatch QueueConcurrent Dispatch Queue。两者的区别如表格所示

| Dispatch Queue分类 | 说明| | -- | -- | | Serial Dispatch Queue | 串行的队列,每次只能执行一个任务,并且必须等待前一个执行任务完成 | | Concurrent Dispatch Queue | 一次可以并发执行多个任务,不必等待执行中的任务完成 |

下面用代码来演示下:

    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"1");
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"2");
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"3");
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"4");
    });

如果上面的queue是Serial Dispatch Queue的话,那么输出的结果一定是1,2,3,4。因为执行顺序是确定的,并且后续的任务必须在之前的任务执行完成后才能执行。

如果是Concurrent Dispatch Queue的话,那么输出的结果就不一定是1,2,3,4了。因为这些任务都是并发执行,并且不需要等待执行中的任务完成,如果其中任意一个任务完成将立即执行后面的任务。

Dispatch Queue 创建

在自定义创建前,我们先看看系统为我们提供的几个全局的Dispatch Queue:

|名称|Dispatch Queue 的种类| 说明 | | -- | -- | -- | | Main Dispatch Queue | Serial Dispatch Queue | 主线程执行 | | Global Dispatch Queue (HIGH)| Concurrent Dispatch Queue | 执行优先级:高 | | Global Dispatch Queue (DEFAULT)| Concurrent Dispatch Queue| 执行优先级:默认 | | Global Dispatch Queue (LOW)| Concurrent Dispatch Queue | 执行优先级:低 | | Global Dispatch Queue (BACKGROUND)| Concurrent Dispatch Queue| 执行优先级:后台 |

从表格中我们可以知道我们的主线程就是Serial Dispatch Queue,而之后的三种Dispatch Queue 则是Concurrent Dispatch Queue。这也是为什么我们不能把耗时的任务放在主线程里面去操作。

如果没有特殊需求,我们可以直接获取这些queue来执行我们的任务:

//主线程
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
//HIGH
    dispatch_queue_t highQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0);
//DEFAULT
    dispatch_queue_t defaultQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//LOW
    dispatch_queue_t lowQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0);
//BACKGROUND
    dispatch_queue_t backgroundQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);

下面看看如何自定义一个queue:

//串行队列
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.gcd.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
//并发队列
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("com.gcd.concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

通过调用dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr)这个函数。第一个参数是给这个queue起的标识,这个在调试的可以看到是哪个队列在执行,或者在crash日志中,也能做为提示。第二个是需要创建的队列类型,是串行的还是并发的。当然你也可以通过dispatch_queue_get_label(dispatch_queue_t queue)获取你创建queue的名字。

使用

  • 异步执行

这个也是我们使用最多的地方,我们直接调用dispatch_async这个函数,就可以将我们要追加的任务添加到队列里面,并立即返回,异步的执行。这个不多讲。

dispatch_async(queue, ^{  
        NSLog(@"1");
    });
  • 同步执行

这点我们可能用得不是很多,但是一用不好就出现问题了。当调用这个dispatch_sync函数的时候,这个线程将不会立即返回,直到这个线程执行完毕。看下下面的代码:

dispatch_sync(queue, ^{  
        [NSThread sleepForTimeInterval:3];
        NSLog(@"2");
    });

如果你在主线程里面调用这个函数,那么,很遗憾,主线程将被卡主3秒钟。当主线程调用这个方法的时候,由于是同步,不会立即返回,直到这个里面内容执行完毕才能返回。这个时候不管你这个queue是什么类型,都一样。既然不能立即返回,我们可以在一个异步执行的线程中,再去调用这个同步方法。

dispatch_async(serialQueue, ^{  
        NSLog(@"4");
        dispatch_sync(queue, ^{
            [NSThread sleepForTimeInterval:3];
            NSLog(@"5");
        });
        NSLog(@"6");
    });

那这个时候,调用这个方法的时候这个线程将立即返回。而同步在这个线程里面执行。这个时候将输出,4,5,6的结果。

同步执行的死锁问题

现在把上面代码拿出来改下

dispatch_async(serialQueue, ^{  
        NSLog(@"4");
        dispatch_sync(serialQueue, ^{
            [NSThread sleepForTimeInterval:3];
            NSLog(@"5");
        });
        NSLog(@"6");
    });

这个时候,我把queue的类型设置为串行的类型。这个时候将只会输出4。为什么呢?系统调用这个线程的时候,首先输出4,然后继续执行这个里面的同步线程。由于我的这个queue是串行的,也就是后续的任务必须在之前的执行中任务完成后才能继续执行。但是这个同步执行的线程不会立即返回,必须等到它执行完成才能返回。这样最外面的任务没法执行完,而里面的同步线程又不能立即返回,所以就形成了死锁。

因此在你的编程中使用这个API的时候,一定要当心,不然就会形成死锁。

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