当前在开发应用程序时, 每位程序员都应该注意多线程的问题, 你可能会说自己要开发的应用程序用不到多线程,即便如此, 它特很可能依然是多线程的, 因为系统框架通常会在 UI 线程之外再使用一些线程来执行任务. 开发应用程序时.最糟糕的事情莫过于程序因 UI 线程阻塞而挂起,
当前多线程变成的核心就是'块 (block)' 与 '大中枢派发 (GCD)', 这虽然是两种不同的技术,但是他们是一并引入的, '块' 是一种可在 C, C++, 及 OC 代码中使用的 '词法闭包', 它极为有用,这主要是因为借由此机制, 开发者可将代码像对象一样传递, 令其在不同环境下运行, 还有个关键的地方, 在定义 '块'的范围内, 它可以访问到其中的全部变量.
GCD 是一种与 '块' 有关的技术,它提供了线程的抽象,而这种抽象则基于 '派发队列', 开发者可将'块'排入队列中,由 GCD 负责处理所有的调度事宜, GCD 会根据系统资源情况,适时的创建,复用,摧毁后台程序, 以便处理每个队列, 此外 GCD 还可以方便地完成常见的编程任务, 比如编写 '只执行一次的线程安全代码', 或者根据可用的系统资源来并发执行多个操作.
块 与 GCD 都是当前 OC 编程的基石,必须理解其工作原理及功能.
理解 '块' 这一概念
块 可以实现闭包,这项语言的特性是作为 '扩展 (extension)' 而加入 GCD 编译器中的
块 的基础知识
块 与函数类似,只不过是直接定义在另一个函数里的, 和定义它的那个函数共享同一个范围里 的东西, 块 用 ^ 符号来表示,后面跟着一对花括号, 括号里面是 块 的实现代码,例如:
^{
// Block implementation here
}
块 其实就是个值, 而且自有其相关类型, 与 int,float ,或 OC 对象一样, 也可以把块赋给变量, 然后像使用其他变量那样使用它, 块 类型的语法与函数指针近似,下面列出的这个快很简单,没有参数,也没有返回值.
void (^someBlock)() = ^{
};
这段代码定义了一个名为 someBlock 的变量, 变量名写在正中间,块 类型的语法结构如下
return_type (^block_name)(parameters)
下面这种写法所定义的 块,返回 int 值,并且接受两个 int 作为参数
int (^addBlock)(int a,int b) = ^(int a, int b){
return a + b;
};
定义好之后,就可以像函数那样使用了, 比方说,addBlock 块可以这样用.
int add = addBlock(2,5);
块的强大之处在于, 在声明它的范围内, 所有变量都可以为其所捕获, 这也就是说, 那个范围里的全部变量,在 块 中依然可以使用,例如:
int additional = 5;
int (^addBlock)(int a,int b) = ^(int a, int b){
return a + b + additional;
};
int add = addBlock(2,5);
默认情况下,为 块 所捕获的变量,是不可以在块里修改的, 在本例中. 加入 块 内的代码改动了 additional 变量的值, 那么编译器就会报错, 不过,声明变量的时候可以加上 __block 修饰符, 这样就可以在 块 内修改了,
如果 块 所捕获的变量是对象类型, 那么就会自动保留它, 系统在释放这个 块 的时候,也会将其一并释放, 这就引出了一个与 块 有关的重要问题, 块 本身可视为对象, 实际上,在其他 OC对象所能响应的选择子中, 有很多的 块 也是可以响应的,而最重要之处则在于, 块 本身也和其他对象一样, 有引用计数, 当最后一个指向 块 的引用一走之后, 块 就回收了, 回收时也会释放所捕获的变量, 以便平衡捕获时 所执行的保留操作.
如果将 块 定义在 OC 类的实例方法中, 那么除了可以访问类的所有实例变量之外, 还可以使用 self 变量, 块 总能修改实例变量,所以在声明时无序加 __block, 不过,如果通过读写操作捕获的实例变量,那么也会自动把 self 变量一并捕获了,因为实例变量是 与 self 所指代的实例 关联在一起的, 例如:
//interface EOCClass
- (void)anInstanceMethod
void (^someBlock)() = ^{
_aa = @"someA";
}
@end
如果某个 EOCClass 实例正在执行 anInstanceMethod 的方法, 那么 self 变量就指向此实例. 由于 块 中没有明确使用 self 变量,所以很容易就会忘记 self 变量其实也为 块 所捕获了, 直接访问实例变量 和 通过 self 来访问时等效的.
之所以要捕获 self 变量,原因正在于此. 我们经常通过属性 访问实例变量, 在这种情况下,就要指明 self 了.
然而要注意, self 也是个对象,因而块在捕获它时也会将其保留, 如果 self 所指代的那个对象同时也保留了 块 ,那么这种情况通常会导致 '保留环'.
块 的内部结构
每个 OC 对象都占据者某个内存区域, 因为实力变量的个数及对象所包含的关联数据互不相同,所以每个对象所占的内存区域也有大小之分,
全局块. 栈块.及 堆块
定义 块 的时候,其所占的内存区域是分配在栈中的,这就是说,块只在定义它的那个范围内有效,
除了 '栈块' 和 '堆块'之外. 还有一类块叫做 '全局块', 这种块不会补货任何状态, 运行时也无须有状态来参与,
总结:
块 是 C,C++, OC 中的词法闭包
块 可接受参数, 也可返回值,
块 可以分配在栈或堆上, 也可以是全局的,分配在栈上的块 可以拷贝到堆里,这样地话, 就和标准的 OC 对象一样,具备引用计数了.
为常用的 块 类型创建 typedef
每个 块 都具备其 '固有类型', 因而可将其赋给适当类型的变量, 这个类型由 块 所接受的参数及返回值组成,
与其他类型的变量不同, 在定义 块 变量时,要把变量名放在类型之中, 而不是放在右侧,这种语法非常难记, 也非常难于读懂, 鉴于此,我们应该为常用的 块 类型起个别名, 尤其是打算把代码发不成 API 供他人使用时, 更应该这样做, 开发者可以起一个更为易读的 名字来表示 块 的用途, 而把 块 的类型隐藏在其 后面.
为了隐藏复杂的 块 类型,需要用到 C 语言中名为 '类型定义'的特性, typedef 关键字用于给类型起一个简单易读的 别名, 比方说,想定义新类型, 用于表示接受 BOOL 及 int 参数并返回 int 值的块. 可通过下列语句来做.
typedef int (^EOCSomeBlock)(BOOL flag, Int value);
声明变量时,要把名称放在类型中间, 并在前面加上 '^' 符号,而定义新类型时也得这么做, 上面这条语句向系统中新增了一个名为 EOCSomeBlock 的类型,此后, 不用再以复杂的 块 类型来创建变量了, 直接使用新类型即可
最好在使用 块 类型定义这些 typedef, 而且还应该把这个类的名字加在由 typedef 所定义的新类型名前面, 这样可以阐明 块 的用途, 还可以用 typedef 给同一个 块 签名类型创建数个别名.
总结:
以 typedef 重新定义 块 类型, 可令 块 变量用起来更加简单
定义新类型时应遵循 现有的命名习惯, 勿使其名称与别的类型相冲突.
不妨为同一个 块 签名定义多个类型别名, 如果要重构的代码使用了 块 类型的某个别名, 那么只需要修改相应 typedef 中的 块 签名即可, 无须改动其他代码.
