GCD
简介
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
GCD中还有个用来执行任务的函数：
dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
在前面的任务执行结束后它才执行，而且它后面的任务等它执行完成之后才会执行
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
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
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();
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
});
});
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];
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)
});
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;
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
});
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...
});
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;
}
GCD的队列类型
- 并发队列
- 自己创建的
- 全局
- 串行队列
- 主队列
- 自己创建的
NSOperationQueue的队列类型
- 主队列
- [NSOperationQueue mainQueue]
- 凡是添加到主队列中的任务（NSOperation），都会放到主线程中执行
- 非主队列（其他队列）
- [[NSOperationQueue alloc] init]
- 同时包含了：串行、并发功能
- 添加到这种队列中的任务（NSOperation），就会自动放到子线程中执行
