iOS底层探索之多线程(四)—GCD的队列

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在上篇博客已经介绍了GCD的队列和函数,我们对 GCD有了一个初步的认识,那么本篇博客将继续介绍GCD的相关知识。

iOS底层探索之多线程(一)—进程和线程

iOS底层探索之多线程(二)—线程和锁

iOS底层探索之多线程(三)—初识GCD

多线程--GCD

1. 不同队列举例

主队列添加同步任务

  • 看看下面这个例子🌰
//主队列同步
// 不会开线程
    NSLog(@"start");
    // 等
    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"a");
    });
    NSLog(@"b");
  • 运行结果


    主队列添加同步任务

程序运行奔溃了,这是为啥子呢?主队列是串行的,执行 b必须要等 a执行完成,而a又必须等b执行完成,这样就互相等待了,就是我们常说的死锁

互相等待==死锁

当前的代码执行流程,默认就是主队列,也是一个串行队列,任务执行的顺序是:

NSlog(@"start") --> dispathc_sync任务块 --> NSlog(@"b")
在执行任务块时,会向主队列添加一个任务NSlog(@"a")NSlog(@"a")需要等到NSlog(@"b")执行完成后才能执行,而NSlog(@"b")又要等dispathc_sync任务块执行完成才会执行。这样主队列就会进入一个互相等待状态,这样就是死锁

解决办法:将main_queue主队列改成串行队列或者并发都可以

  • 串行队列解决


    串行
  • 并发队列解决


    并发

主队列添加异步任务

  • 主队列添加异步任务


    主队列添加异步任务

主队列添加异步任务不会阻塞,不会奔溃

并发队列添加异步任务

  • 并发队列添加异步函数执行任务
并发队列+异步函数

每个任务复杂度基本一致,异步不会堵塞主线程,打印顺序是: a-e-b-d-cdispathc_async会开启新的线程去执行其中的任务

并发队列添加同步任务

  • 并发队列添加同步函数执行任务


    并发队列+同步函数

虽然队列是并发的,但是函数是同步,所以任务就是顺序执行,所以打印顺序为:a-b-c-d-e,同步还是不开启线程

串行队列添加同步任务

  • 串行队列同步函数执行任务


    串行队列+同步函数

串行队列同步函数执行任务,顺序执行,不会开启新的线程执行任务

串行队列添加异步任务

  • 串行队列添加异步函数执行任务


    串行队列+异步函数

串行队列添加异步函数执行,会开启新的线程执行任务

串行队列添加同步和异步混合

  • 串行队列添加同步和异步混合


    串行队列+同步和异步混合

该案例和主队列添加同步任务是一样的,主队列也是串行队列。此案例也会崩溃!

dispatch_sync任务块没有执行完,bb 执行不了,dd 又等待 bb的执行,bb任务的执行和 dd 任务的执行互相等待了,死锁

2. GCD举例

任务是耗时的,下面通过一些例子来验证

  • 创建一个并发队列
    创建一个并发队列

我们只是创建了一个并发队列,就耗时为0.000010

  • 并发队列+异步函数
CFAbsoluteTime time = CFAbsoluteTimeGetCurrent();
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.reno.cn", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);// 并发队列
   // 异步
    dispatch_async(queue, ^{
    });
    dispatch_async(queue, ^{
    });
    NSLog(@"耗时为%f",CFAbsoluteTimeGetCurrent()-time);
  • 打印结果


    并发队列

即使什么也不做,函数的任务为空也是耗时的,耗时为0.000036

  • 函数里面执行任务会增加耗时


    函数里面执行任务会增加耗时

函数里面执行了任务耗时会增加,只是打印耗时为0.000045

  • 并发+同步函数


    并发+同步函数

并发+同步函数执行耗时为0.000366

  • 创建一个串行队列
    创建一个串行队列

创建一个串行队列和创建一个并发队列,耗时都是为0.000010

  • 串行+异步函数


    串行+异步

串行+异步执行两个任务,耗时为0.000032

  • 串行+同步函数


    串行+同步函数

串行+同步函数执行耗时0.000361

  • 主线程执行任务

    主线程执行任务

    通过上面的案例可以得出以下结论:

  • 不管是采用什么方式,只要执行任务都会耗时

  • 异步函数会开启线程,执行的耗时相对较少,在实际开发中,异步可以用来解决并发、多线程等问题。

3. GCD中的队列

主队列

1.The main queue:系统自带的一个队列,放到这个队列中的 代码会被系统分配到主线程中执行。Main queue可以调用 dispatch_get_main_queue()来获得。因为main queue是与主线程相关的,所以这是一个串行队列, 交至其中的任务 顺序执行(一个任务执行完毕后,再执行下一个任务)。

全局队列

2.Global queues:整个应用程序存在三个全局队列(系统已经创建好,只需获得即可):高、中(默认)、低三个优先级队列,可以调用dispatch_get_global_queue函数传入有下级来访问队列。全局队列是并行队列,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。

自定义队列

3.用户自己创建队列:``dispatch_queue_create创建的队列可以是串行的,也可以是并行的,因为系统已经给我们供了并行,串行队列,所以一般情况下我们不再需要在创建自己的队列。用户创建的队列可以有任意多个。

注意: 分线程不能刷新UI,刷新UI只能在主线程。如果每个线程都刷新UI,将会很容易造成UI冲突,会出现不同步的情况,所以只有主线程中能刷新UI系统是为了降低变成的复杂程度,最大程度的避免冲突

分线程中回到主线程主要有两种方式:

  1. performSeletorOnMainThread
  2. 使用main queue
    分线程在使用的时候,有以下几个需要说明的地方
    1. 之前的版本中分线程不会自动创建autorelease pool
      所以需要在分线程创建autorelease pool。目前的sdk版本已经不需要。
    2. timer不能再分线程中直接使用,需要手动开启runloop
    3. 如果多个线程修改(只是读取变量,不会有问题)同一个资源,需要注意线程同步问题。

总结

  • 同步函数没有开启新的线程
  • 异步函数会开启新的线程(主队列+异步不会开启新的线程)
  • 主队列是特殊的串行队列,绑定在主线程上


    队列和同步、异步组合
  • GCD中的队列有三种,主队列、全局队列、自定义队列

下篇文章继续分析GCD

iOS底层探索之多线程(五)—GCD不同队列源码分析

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