iOS底层-GCD之函数与队列

GCD简介

GCD全称是Grand Central Dispatch

纯C语言，提供例如非常强大的函数

GCD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

【重点】用一句话总结GCD就是：将任务添加到队列，并指定任务执行的函数

GCD核心

在日常开发中，GCD一般写成下面这种形式:

 dispatch_async( dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", NULL), ^{
   NSLog(@"GCD基本使用");
});

将上述代码拆分，方便我们来理解GCD的核心主要是由任务 + 队列 + 函数构成

//********GCD基础写法********
//创建任务
dispatch_block_t block = ^{
    NSLog(@"hello GCD");
};

//创建串行队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", NULL);

//将任务添加到队列，并指定函数执行
dispatch_async(queue, block);

使用dispatch_block_t创建任务
使用dispatch_queue_t创建队列
将任务添加到队列，并指定执行任务的函数dispatch_async

注意

这里的任务是指执行操作的意思，在使用dispatch_block_t创建任务时，主要有以下两点说明

任务使用block封装

任务的block没有参数也没有返回值

函数与队列

函数

在GCD中执行任务的方式有两种，同步执行和异步执行，分别对应同步函数dispatch_sync 和异步函数dispatch_async,两者对比如下

同步执行，对应同步函数dispatch_sync
必须等待当前语句执行完毕，才会执行下一条语句

不会开启线程，即不具备开启新线程的能力

在当前线程中执行block任务

异步执行，对应异步函数dispatch_async

不用等待当前语句执行完毕，就可以执行下一条语句

会开启线程执行block任务，即具备开启新线程的能力（但并不一定开启新线程，这个与任务所指定的队列类型有关）

异步是多线程的代名词

所以，综上所述，两种执行方式的主要区别有两点：

是否等待队列的任务执行完毕

是否具备开启新线程的能力

队列

串行队列和并发队列

多线程中所说的队列（Dispatch Queue）是指执行任务的等待队列，即用来存放任务的队列。队列是一种特殊的线性表，遵循先进先出（FIFO）原则，即新任务总是被插入到队尾，而任务的读取从队首开始读取。每读取一个任务，则从队列中释放一个任务，如下图所示：

队列图示.jpg

在GCD中，队列主要分为串行队列（Serial Dispatch Queue）和并发队列（Concurrent Dispatch Queue）两种，如下图所示：

串行&&并行.jpg

串行队列：每次只有一个任务被执行，等待上一个任务执行完毕再执行下一个，即只开启一个线程（通俗理解：同一时刻只调度一个任务执行）
使用dispatch_queue_create("xxx", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);创建串行队列

其中的DISPATCH_QUEUE_SERIAL也可以使用NULL表示，这两种均表示默认的串行队列

// 串行队列的获取方法
dispatch_queue_t serialQueue1 = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", NULL);
    dispatch_queue_t serialQueue2 = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

并发队列：一次可以并发执行多个任务，即开启多个线程，并同时执行任务（通俗理解：同一时刻可以调度多个任务执行）
使用dispatch_queue_create("xxx", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);创建并发队列

注意：并发队列的并发功能只有在异步函数下才有效

// 并发队列的获取方法
dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

主队列和全局并发队列
在GCD中，针对这两种队列，分别提供了主队列（Main Dispatch Queue）和全局并发队列（Global Dispatch Queue）

主队列（Main Dispatch Queue）：GCD中提供的特殊的串行队列
专门用来在主线程上调度任务的串行队列，依赖于主线程、主Runloop，在main函数调用之前自动创建

不会开启线程

如果当前主线程正在有任务执行，那么无论主队列中当前被添加了什么任务，都不会被调度

使用dispatch_get_main_queue()获得主队列

通常在返回主线程更新UI时使用

//主队列的获取方法
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

全局并发队列（Global Dispatch Queue）：GCD提供的默认的并发队列
为了方便程序员的使用，苹果提供了全局队列

在使用多线程开发时，如果对队列没有特殊需求，在执行异步任务时，可以直接使用全局队列

使用dispatch_get_global_queue获取全局并发队列，最简单的是dispatch_get_global_queue(0, 0)

第一个参数表示队列优先级，默认优先级为DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT=0，在ios9之后，已经被服务质量（quality-of-service）取代

第二个参数使用0

//全局并发队列的获取方法
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

//优先级从高到低（对应的服务质量）依次为
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH       -- QOS_CLASS_USER_INITIATED
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT    -- QOS_CLASS_DEFAULT
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW        -- QOS_CLASS_UTILITY
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND -- QOS_CLASS_BACKGROUND

全局并发队列 + 主队列配合使用

在日常开发中，全局队列+并发并列一般是这样配合使用的

//主队列 + 全局并发队列的日常使用
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        //执行耗时操作
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            //回到主线程进行UI操作
        });
    });