《Objective-C高级编程 iOS与OS X多线程与内存管理》17

GCD篇:1.GCD的使用要点

1.多线程

一个CPU执行的CPU命令列为一条无分叉路径,即为线程。而这种无分叉路径存在多条,即为多线程

  • 在多线程中,一个CPU核执行多条不同路径上的不同命令。
  • 在CPU中,使用寄存器将执行“路径”的状态保存到各自的专用的内存块中。在切换不同目标路径时,从对应的内存块中读取并在CPU中将执行信息复原,继续执行目标路径的命令列。这个过程称为“上下文切换”。
  • 多线程中需要注意的主要问题:
    • 数据竞争:多个线程同时更新相同资源;
    • 死锁:执行等待事件的多个线程互相持续等待;
    • 线程过多导致内存占用过大

2.GCD的API要点

2.1 串行和并发队列的使用建议
  • 多个线程同时更新相同资源时,避免产生数据竞争,可以使用Serial Dispatch Queue;
  • 并行处理无数据竞争的问题时,使用Concurrent Dispatch Queue
2.2 GCD的内存管理
  • GCD使用引用计数的内存管理方式;
  • dispatch_queue_t对象可以保证在内部派发的block执行期间不被释放的原因:block对象通过dispatch_retain的方式保留队列,block对象执行完成后再释放引用;
  • iOS6之后,ARC可以完全胜任GCD的内存管理,不可再调用dispatch_release等相关API;
2.3 队列的优先级
  • 对Global Dispatch Queue设置优先级,CGD会将各自使用该队列的线程设置为对应的优先级
  • 手动创建的队列,其优先级均为DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT
  • 通过dispatch_set_target_queue(targetQueue, originQueue)修改队列的优先级:
    • targetQueue为待修改优先级的队列,originQueue为参照优先级的队列
    • 此API可以设置队列的执行阶层:如多个串行队列同时修改相同资源时,将所有队列的优先级设置为同一个串行队列,可以防止并发处理,避免数据竞争的情况发生。
  • 通过XNU管理,在GCD中使用的线程并不能保证实时性。
2.4 dispatch_after

任务的延迟执行,是指在指定时间后或到达指定时间,将block对象派发到任务队列中。注意是“派发”而不是“执行”,故可能存在一定时间延迟,且根据执行线程的任务拥挤程度,执行时间也不确定(派发的任务是由NSRunLoop对象在一次运行循环中取出并执行)。

2.5 提高数据库或文件的读写效率

通过COncurrent Dispatch Queuedispatch_barrier_async函数组合使用,异步读取,栅栏操作写入,既可以保证读取的高效,还能保证写入的有效性和安全性。

2.6 确保安全地使用dispatch_sync

对于个人目前的认知来说,只有在保证真正实现“原子性”的property时,才有可能会使用这个东西。

2.7 Dispatch Semaphore可以保证更细颗粒度的排他操作
  • Dispatch Semaphore根据初始化传入的计数值来保证同时执行任务的最大数量
  • 每次dispatch_semaphore_wait时,会从可用任务数中试图减1:
    • 本身是0,则没有可用执行空间,等待
    • 可用执行空间大于0,则减去1,并执行下面的任务
  • dispatch_semaphore_signal会对任务计数加1,释放占用的任务空间。
2.8 dispatch_once
  • dispatch_once可以保证真正的多线程访问安全
  • 一般用于单例对象的创建
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