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Grand Central Dispatch (GCD)
**是Apple开发的一个多核编程的较新的解决方法。它主要用于优化应用程序以支持多核处理器以及其余对称多处理系统。它是一个在线程池模式的基础上执行的并行任务。git
GCD是一个替代诸如NSThread等技术的很高效和强大的技术。GCD彻底能够处理诸如数据锁定和资源泄漏等复杂的异步编程问题。GCD的工做原理是让一个程序,根据可用的处理资源,安排他们在任何可用的处理器核心上平行排队执行特定的任务。这个任务能够是一个功能或者一个程序段。程序员
GCD两个核心:任务、队列github
任务:执行操做的意思,换句话说就是你在线程中执行的那段代码。在 GCD 中是放在 block中的。执行任务有两种方式:同步执行和异步执行。二者的主要区别是:是否等待队列的任务执行结束,以及是否具有开启新线程的能力。编程
备注:异步执行虽然具备开启新线程的能力,可是并不必定开启新线程。这跟任务所指定的队列类型有关数组
队列:这里的队列指执行任务的等待队列,即用来存听任务的队列。队列是一种特殊的线性表,采用 FIFO(先进先出)的原则,即新任务老是被插入到队列的末尾,而读取任务的时候老是从队列的头部开始读取。每读取一个任务,则从队列中释放一个任务 -> 串行队列(Serial Dispatch Queue):每次只有一个任务被执行,让任务一个接着一个地执行安全
备注:并发队列的并发功能只有在异步函数下才有效markdown
dispatch_queue_create
来建立队列,须要传入两个参数,第一个参数表示队列的惟一标识符,用于 DEBUG,可为空,Dispatch Queue 的名称推荐使用应用程序 ID 这种逆序全程域名;第二个参数用来识别是串行队列仍是并发队列。
// 串行队列的建立方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.yangkejun.GCDdemo", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// 并发队列的建立方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.yangkejun.GCDdemo", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
复制代码
可以使用dispatch_get_main_queue()得到主队列。多线程
// 主队列的获取方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
复制代码
// 全局并发队列的获取方法
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
复制代码
dispatch_sync
和异步执行任务建立方法dispatch_async
// 同步执行任务建立方法
dispatch_sync(queue, ^{
// 这里放同步执行任务代码
});
// 异步执行任务建立方法
dispatch_async(queue, ^{
// 这里放异步执行任务代码
});
复制代码
虽然使用 GCD 只需两步,可是既然咱们有两种队列(串行队列/并发队列),两种任务执行方式(同步执行/异步执行),那么咱们就有了四种不一样的组合方式。
这四种不一样的组合方式是:并发
- 同步执行 + 并发队列
- 异步执行 + 并发队列
- 同步执行 + 串行队列
- 异步执行 + 串行队列
实际上,刚才还说了两种特殊队列:全局并发队列、主队列。全局并发队列能够做为普通并发队列来使用。可是主队列由于有点特殊,因此咱们就又多了两种组合方式。
这样就有六种不一样的组合方式:app
- 同步执行 + 主队列
- 异步执行 + 主队列
那么这几种不一样组合方式各有什么区别呢,这里为了方便,先上结果,再来说解。你能够直接查看表格结果
区别 | 并发队列 | 串行队列 | 主队列 |
---|---|---|---|
同步 | 没有开启新线程,串行执行任务 | 没有开启新线程,串行执行任务 | 在同一个串行队列中对当前队列sync操做都会致使死锁 |
异步 | 有开启新线程,并发执行任务 | 有开启新线程,串行执行任务 | 若是在当前队列async,并不会开启新线程;在其余队列当中再对该串行队列进行asyn操做会开启新线程 |
/**
* 同步执行 + 并发队列
* 特色:在当前线程中执行任务,不会开启新线程,执行完一个任务,再执行下一个任务。
*/
- (void)syncConcurrent{
NSLog(@"syncConcurrent---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.yangkejun.GCDdemo", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操做
NSLog(@"任务1");
}
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操做
NSLog(@"任务2");
}
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务3
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
[NSThread sleepForTimeInterval:2]; // 模拟耗时操做
NSLog(@"任务3");
}
});
NSLog(@"syncConcurrent---end");
}
复制代码
2018-09-01 11:20:35.990306+0800 GCDdemo[7623:1164967] syncConcurrent---begin
2018-09-01 11:20:37.991056+0800 GCDdemo[7623:1164967] 任务1
2018-09-01 11:20:39.992478+0800 GCDdemo[7623:1164967] 任务1
2018-09-01 11:20:41.992903+0800 GCDdemo[7623:1164967] 任务2
2018-09-01 11:20:43.994114+0800 GCDdemo[7623:1164967] 任务2
2018-09-01 11:20:45.995727+0800 GCDdemo[7623:1164967] 任务3
2018-09-01 11:20:47.997277+0800 GCDdemo[7623:1164967] 任务3
2018-09-01 11:20:47.997598+0800 GCDdemo[7623:1164967] syncConcurrent---end
复制代码
从同步执行 + 并发队列中可看到:
/**
* 异步执行 + 并发队列
* 特色:能够开启多个线程,任务交替(同时)执行。
*/
- (void)asyncConcurrent {
NSLog(@"asyncConcurrent---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.yangkejun.GCDdemo", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务1");
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务2");
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务3
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
NSLog(@"任务3");
}
});
NSLog(@"asyncConcurrent---end");
}
复制代码
2018-09-01 11:24:11.550873+0800 GCDdemo[7663:1170782] asyncConcurrent---begin
2018-09-01 11:24:11.551104+0800 GCDdemo[7663:1170782] asyncConcurrent---end
2018-09-01 11:24:13.555075+0800 GCDdemo[7663:1170830] 任务3
2018-09-01 11:24:13.555094+0800 GCDdemo[7663:1170828] 任务2
2018-09-01 11:24:13.555136+0800 GCDdemo[7663:1170829] 任务1
2018-09-01 11:24:15.556107+0800 GCDdemo[7663:1170828] 任务2
2018-09-01 11:24:15.556107+0800 GCDdemo[7663:1170830] 任务3
2018-09-01 11:24:15.556169+0800 GCDdemo[7663:1170829] 任务1
复制代码
在异步执行 + 并发队列中能够看出:
syncConcurrent---begin
和syncConcurrent---end
以后才执行的。说明当前线程没有等待,而是直接开启了新线程,在新线程中执行任务(异步执行不作等待,能够继续执行任务)/**
* 同步执行 + 串行队列
* 特色:不会开启新线程,在当前线程执行任务。任务是串行的,执行完一个任务,再执行下一个任务。
*/
- (void)syncSerial {
NSLog(@"syncSerial---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.yangkejun.GCDdemo", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务1");
}
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务2");
}
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务3
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务3");
}
});
NSLog(@"syncSerial---end");
}
复制代码
2018-09-01 11:32:21.317319+0800 GCDdemo[7812:1184572] syncSerial---begin
2018-09-01 11:32:21.317523+0800 GCDdemo[7812:1184572] 任务1
2018-09-01 11:32:21.317688+0800 GCDdemo[7812:1184572] 任务1
2018-09-01 11:32:21.317798+0800 GCDdemo[7812:1184572] 任务2
2018-09-01 11:32:21.318036+0800 GCDdemo[7812:1184572] 任务2
2018-09-01 11:32:21.318264+0800 GCDdemo[7812:1184572] 任务3
2018-09-01 11:32:21.318398+0800 GCDdemo[7812:1184572] 任务3
2018-09-01 11:32:21.318516+0800 GCDdemo[7812:1184572] syncSerial---end
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在同步执行 + 串行队列能够看到:
syncConcurrent---begin
和syncConcurrent---end
之间执行(同步任务须要等待队列的任务执行结束)。/**
* 异步执行 + 串行队列
* 特色:会开启新线程,可是由于任务是串行的,执行完一个任务,再执行下一个任务。
*/
- (void)asyncSerial {
NSLog(@"asyncSerial---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.yangkejun.GCDdemo", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务1");
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务2");
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务3
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
NSLog(@"任务3");
}
});
NSLog(@"asyncSerial---end");
}
复制代码
2018-09-01 11:34:28.644771+0800 GCDdemo[7841:1188565] asyncSerial---begin
2018-09-01 11:34:28.645016+0800 GCDdemo[7841:1188565] asyncSerial---end
2018-09-01 11:34:28.645055+0800 GCDdemo[7841:1188668] 任务1
2018-09-01 11:34:28.645245+0800 GCDdemo[7841:1188668] 任务1
2018-09-01 11:34:28.645368+0800 GCDdemo[7841:1188668] 任务2
2018-09-01 11:34:28.645497+0800 GCDdemo[7841:1188668] 任务2
2018-09-01 11:34:28.645632+0800 GCDdemo[7841:1188668] 任务3
2018-09-01 11:34:28.645937+0800 GCDdemo[7841:1188668] 任务3
2018-09-01 11:34:28.647228+0800 GCDdemo[7841:1188668] 任务3
复制代码
在异步执行 + 串行队列能够看到:
syncConcurrent---begin
和syncConcurrent---end
以后才开始执行的(异步执行不会作任何等待,能够继续执行任务)。同步执行 + 主队列在不一样线程中调用结果也是不同,在主线程中调用会出现死锁,而在其余线程中则不会
主队列:GCD自带的一种特殊的串行队列
dispatch_get_main_queue()
得到主队列/**
* 同步执行 + 主队列
* 特色(主线程调用):互等卡主不执行。
* 特色(其余线程调用):不会开启新线程,执行完一个任务,再执行下一个任务。
*/
- (void)syncMain {
NSLog(@"syncMain---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务1");
}
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务2");
}
});
dispatch_sync(queue, ^{
// 追加任务3
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务3");
}
});
NSLog(@"syncMain---end");
}
复制代码
在同步执行 + 主队列能够惊奇的发现:
控制台打印:
2018-09-01 11:40:20.241566+0800 GCDdemo[7940:1198784] syncMain---begin
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在主线程中使用同步执行 + 主队列,追加到主线程的任务一、任务二、任务3都再也不执行了,并且syncMain---end也没有打印,在XCode 9上还会报崩溃。这是为何呢?
这是由于咱们在主线程中执行syncMain方法,至关于把syncMain任务放到了主线程的队列中。而同步执行会等待当前队列中的任务执行完毕,才会接着执行。那么当咱们把任务1追加到主队列中,任务1就在等待主线程处理完syncMain任务。而syncMain任务须要等待任务1执行完毕,才能接着执行。
那么,如今的状况就是syncMain任务和任务1都在等对方执行完毕。这样你们互相等待,因此就卡住了,因此咱们的任务执行不了,并且syncMain---end也没有打印。
// 使用 NSThread 的 detachNewThreadSelector 方法会建立线程,并自动启动线程执行selector 任务
[NSThread detachNewThreadSelector:@selector(syncMain) toTarget:self withObject:nil];
复制代码
控制台打印
2018-09-01 11:45:42.849981+0800 GCDdemo[8014:1207496] syncMain---begin
2018-09-01 11:45:42.854214+0800 GCDdemo[8014:1207397] 任务1
2018-09-01 11:45:42.854358+0800 GCDdemo[8014:1207397] 任务1
2018-09-01 11:45:42.855129+0800 GCDdemo[8014:1207397] 任务2
2018-09-01 11:45:42.855585+0800 GCDdemo[8014:1207397] 任务2
2018-09-01 11:45:42.856397+0800 GCDdemo[8014:1207397] 任务3
2018-09-01 11:45:42.856550+0800 GCDdemo[8014:1207397] 任务3
2018-09-01 11:45:42.856742+0800 GCDdemo[8014:1207496] syncMain---end
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在其余线程中使用同步执行 + 主队列可看到:
为何如今就不会卡住了呢? 由于syncMain 任务放到了其余线程里,而任务一、任务二、任务3都在追加到主队列中,这三个任务都会在主线程中执行。syncMain 任务在其余线程中执行到追加任务1到主队列中,由于主队列如今没有正在执行的任务,因此,会直接执行主队列的任务1,等任务1执行完毕,再接着执行任务二、任务3。因此这里不会卡住线程
/**
* 异步执行 + 主队列
* 特色:只在主线程中执行任务,执行完一个任务,再执行下一个任务
*/
- (void)asyncMain {
NSLog(@"asyncMain---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务1");
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务2");
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务3
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
NSLog(@"任务3");
}
});
NSLog(@"asyncMain---end");
}
复制代码
2018-09-01 11:50:00.355229+0800 GCDdemo[8072:1214346] asyncMain---begin
2018-09-01 11:50:00.355416+0800 GCDdemo[8072:1214346] asyncMain---end
2018-09-01 11:50:00.360197+0800 GCDdemo[8072:1214346] 任务1
2018-09-01 11:50:00.360337+0800 GCDdemo[8072:1214346] 任务1
2018-09-01 11:50:00.360526+0800 GCDdemo[8072:1214346] 任务2
2018-09-01 11:50:00.360687+0800 GCDdemo[8072:1214346] 任务2
2018-09-01 11:50:00.361041+0800 GCDdemo[8072:1214346] 任务3
2018-09-01 11:50:00.361327+0800 GCDdemo[8072:1214346] 任务3
2018-09-01 11:50:00.361527+0800 GCDdemo[8072:1214346] 任务3
复制代码
在异步执行 + 主队列能够看到:
在iOS开发过程当中,咱们通常在主线程里边进行UI刷新,例如:点击、滚动、拖拽等事件。咱们一般把一些耗时的操做放在其余线程,好比说图片下载、文件上传等耗时操做。而当咱们有时候在其余线程完成了耗时操做时,须要回到主线程,那么就用到了线程之间的通信。
/**
* 线程间通讯
*/
- (void)communication {
// 获取全局并发队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
// 获取主队列
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_async(queue, ^{
// 异步追加任务
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"异步追加任务");
}
// 回到主线程
dispatch_async(mainQueue, ^{
// 追加在主线程中执行的任务
NSLog(@"追加在主线程中执行的任务");
});
});
}
复制代码
2018-09-01 11:52:14.446526+0800 GCDdemo[8102:1218564] 异步追加任务
2018-09-01 11:52:14.446704+0800 GCDdemo[8102:1218564] 异步追加任务
2018-09-01 11:52:14.450938+0800 GCDdemo[8102:1218530] 追加在主线程中执行的任务
复制代码
dispatch_barrier_async
方法在两个操做组间造成栅栏。dispatch_barrier_async
函数会等待前边追加到并发队列中的任务所有执行完毕以后,再将指定的任务追加到该异步队列中。而后在dispatch_barrier_async函数追加的任务执行完毕以后,异步队列才恢复为通常动做,接着追加任务到该异步队列并开始执行。
/**
* 栅栏方法 dispatch_barrier_async
*/
- (void)barrier{
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.yangkejun.GCDdemo", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务1");
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
NSLog(@"任务2");
}
});
dispatch_barrier_async(queue, ^{
// 追加任务 barrier
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"追加任务 barrier");
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务3
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
NSLog(@"任务3");
}
});
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务4
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务4");
}
});
}
复制代码
2018-09-01 11:56:55.999942+0800 GCDdemo[8164:1226338] 任务2
2018-09-01 11:56:55.999942+0800 GCDdemo[8164:1226341] 任务1
2018-09-01 11:56:56.000127+0800 GCDdemo[8164:1226341] 任务1
2018-09-01 11:56:56.000128+0800 GCDdemo[8164:1226338] 任务2
2018-09-01 11:56:56.002212+0800 GCDdemo[8164:1226338] 任务2
2018-09-01 11:56:56.002415+0800 GCDdemo[8164:1226338] 追加任务 barrier
2018-09-01 11:56:56.002527+0800 GCDdemo[8164:1226338] 追加任务 barrier
2018-09-01 11:56:56.004423+0800 GCDdemo[8164:1226338] 任务3
2018-09-01 11:56:56.004423+0800 GCDdemo[8164:1226341] 任务4
2018-09-01 11:56:56.007921+0800 GCDdemo[8164:1226338] 任务3
2018-09-01 11:56:56.007973+0800 GCDdemo[8164:1226341] 任务4
2018-09-01 11:56:56.008898+0800 GCDdemo[8164:1226338] 任务3
复制代码
在dispatch_barrier_async执行结果中能够看出:
须要注意的是:dispatch_after函数并非在指定时间以后才开始执行处理,而是在指定时间以后将任务追加到主队列中。严格来讲,这个时间并非绝对准确的,但想要大体延迟执行任务,dispatch_after函数是颇有效的。
/**
* 延时执行方法 dispatch_after
*/
- (void)after{
NSLog(@"after-begin");
int64_t delayInSeconds = 5.0; // 延迟的时间
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delayInSeconds * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
// 5.0秒后异步追加任务代码到主队列,并开始执行
NSLog(@"after-end");
});
}
复制代码
从图时间能够看出:
dispatch_once
函数能保证某段代码在程序运行过程当中只被执行1次,而且即便在多线程的环境下,dispatch_once也能够保证线程安全。/**
* 一次性代码(只执行一次)dispatch_once
*/
- (void)once {
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)
});
}
复制代码
若是是在串行队列中使用 dispatch_apply,那么就和 for 循环同样,按顺序同步执行。可这样就体现不出快速迭代的意义了。 咱们能够利用并发队列进行异步执行。好比说遍历 0~5 这6个数字,for 循环的作法是每次取出一个元素,逐个遍历。dispatch_apply 能够 在多个线程中同时(异步)遍历多个数字。 还有一点,不管是在串行队列,仍是异步队列中,dispatch_apply 都会等待所有任务执行完毕,这点就像是同步操做,也像是队列组中的 dispatch_group_wait方法。
/**
* 快速迭代方法 dispatch_apply
*/
- (void)apply{
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
NSLog(@"apply---begin");
dispatch_apply(6, queue, ^(size_t index) {
NSLog(@"%zd",index);
});
NSLog(@"apply---end");
}
复制代码
2018-09-01 12:04:06.176242+0800 GCDdemo[8269:1238786] apply---begin
2018-09-01 12:04:06.177222+0800 GCDdemo[8269:1238786] 0
2018-09-01 12:04:06.177222+0800 GCDdemo[8269:1238836] 1
2018-09-01 12:04:06.177237+0800 GCDdemo[8269:1238834] 2
2018-09-01 12:04:06.177257+0800 GCDdemo[8269:1238837] 3
2018-09-01 12:04:06.177384+0800 GCDdemo[8269:1238786] 5
2018-09-01 12:04:06.177384+0800 GCDdemo[8269:1238836] 4
2018-09-01 12:04:06.177673+0800 GCDdemo[8269:1238786] apply---end
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由于是在并发队列中异步执行任务,因此各个任务的执行时间长短不定,最后结束顺序也不定。可是apply---end必定在最后执行。这是由于dispatch_apply函数会等待所有任务执行完毕
有时候咱们会有这样的需求:分别异步执行2个耗时任务,而后当2个耗时任务都执行完毕后再回到主线程执行任务。这时候咱们能够用到 GCD 的队列组。
- 调用队列组的 dispatch_group_async 先把任务放到队列中,而后将队列放入队列组中。或者使用队列组的 dispatch_group_enter、dispatch_group_leave 组合 来实现dispatch_group_async。
- 调用队列组的 dispatch_group_notify 回到指定线程执行任务。或者使用 dispatch_group_wait 回到当前线程继续向下执行(会阻塞当前线程)
/**
* 队列组 dispatch_group_notify
*/
- (void)groupNotify{
NSLog(@"group---begin");
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务1");
}
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 3; ++i) {
NSLog(@"任务2");
}
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
// 等前面的异步任务一、任务2都执行完毕后,回到主线程执行下边任务
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"等前面的异步任务一、任务2都执行完毕后,回到主线程执行下边任务");
}
NSLog(@"group---end");
});
}
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2018-09-01 12:06:47.296416+0800 GCDdemo[8327:1243795] group---begin
2018-09-01 12:06:47.296645+0800 GCDdemo[8327:1243901] 任务1
2018-09-01 12:06:47.296646+0800 GCDdemo[8327:1243902] 任务2
2018-09-01 12:06:47.296780+0800 GCDdemo[8327:1243901] 任务1
2018-09-01 12:06:47.296873+0800 GCDdemo[8327:1243902] 任务2
2018-09-01 12:06:47.297396+0800 GCDdemo[8327:1243902] 任务2
2018-09-01 12:06:47.301247+0800 GCDdemo[8327:1243795] 等前面的异步任务一、任务2都执行完毕后,回到主线程执行下边任务
2018-09-01 12:06:47.301386+0800 GCDdemo[8327:1243795] 等前面的异步任务一、任务2都执行完毕后,回到主线程执行下边任务
2018-09-01 12:06:47.301485+0800 GCDdemo[8327:1243795] group---end
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从dispatch_group_notify相关代码运行输出结果能够看出: 当全部任务都执行完成以后,才执行dispatch_group_notify block 中的任务。
/**
* 队列组 dispatch_group_wait
*/
- (void)groupWait{
NSLog(@"group---begin");
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务1");
}
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务2");
}
});
// 等待上面的任务所有完成后,会往下继续执行(会阻塞当前线程)
dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSLog(@"group---end");
}
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2018-09-01 12:09:25.744072+0800 GCDdemo[8366:1248429] group---begin
2018-09-01 12:09:25.744328+0800 GCDdemo[8366:1248479] 任务2
2018-09-01 12:09:25.744328+0800 GCDdemo[8366:1248481] 任务1
2018-09-01 12:09:25.744444+0800 GCDdemo[8366:1248479] 任务2
2018-09-01 12:09:25.744469+0800 GCDdemo[8366:1248481] 任务1
2018-09-01 12:09:25.744753+0800 GCDdemo[8366:1248429] group---end
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从dispatch_group_wait相关代码运行输出结果能够看出: 当全部任务执行完成以后,才执行 dispatch_group_wait 以后的操做。可是,使用dispatch_group_wait 会阻塞当前线程。
- dispatch_group_enter 标志着一个任务追加到 group,执行一次,至关于 group 中未执行完毕任务数+1
- dispatch_group_leave 标志着一个任务离开了 group,执行一次,至关于 group 中未执行完毕任务数-1。
- 当 group 中未执行完毕任务数为0的时候,才会使dispatch_group_wait解除阻塞,以及执行追加到dispatch_group_notify中的任务。
/**
* 队列组 dispatch_group_wait
*/
- (void)groupWait{
NSLog(@"group---begin");
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务1");
}
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务2");
}
});
// 等待上面的任务所有完成后,会往下继续执行(会阻塞当前线程)
dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSLog(@"group---end");
}
/**
* 队列组 dispatch_group_enter、dispatch_group_leave
*/
- (void)groupEnterAndLeave{
NSLog(@"group---begin");
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_group_enter(group);
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务1
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务1");
}
dispatch_group_leave(group);
});
dispatch_group_enter(group);
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务2
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"任务2");
}
dispatch_group_leave(group);
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
// 等前面的异步操做都执行完毕后,回到主线程.
for (int i = 0; i < 2; ++i) {
NSLog(@"等前面的异步操做都执行完毕后,回到主线程.");
}
NSLog(@"group---end");
});
}
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2018-09-01 12:11:26.418948+0800 GCDdemo[8393:1252025] group---begin
2018-09-01 12:11:26.419198+0800 GCDdemo[8393:1252093] 任务2
2018-09-01 12:11:26.419202+0800 GCDdemo[8393:1252092] 任务1
2018-09-01 12:11:26.419366+0800 GCDdemo[8393:1252092] 任务1
2018-09-01 12:11:26.419432+0800 GCDdemo[8393:1252093] 任务2
2018-09-01 12:11:26.424470+0800 GCDdemo[8393:1252025] 等前面的异步操做都执行完毕后,回到主线程.
2018-09-01 12:11:26.424751+0800 GCDdemo[8393:1252025] 等前面的异步操做都执行完毕后,回到主线程.
2018-09-01 12:11:26.425571+0800 GCDdemo[8393:1252025] group---end
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从dispatch_group_enter、dispatch_group_leave相关代码运行结果中能够看出:当全部任务执行完成以后,才执行 dispatch_group_notify 中的任务。这里的dispatch_group_enter、dispatch_group_leave组合,其实等同于dispatch_group_async。
Dispatch Semaphore 提供了三个函数。
- dispatch_semaphore_create:建立一个Semaphore并初始化信号的总量
- dispatch_semaphore_signal:发送一个信号,让信号总量加1
- dispatch_semaphore_wait:可使总信号量减1,当信号总量为0时就会一直等待(阻塞所在线程),不然就能够正常执行。
注意:信号量的使用前提是:想清楚你须要处理哪一个线程等待(阻塞),又要哪一个线程继续执行,而后使用信号量。
Dispatch Semaphore 在实际开发中主要用于:
/**
* semaphore 线程同步
*/
- (void)semaphoreSync{
NSLog(@"semaphore---begin");
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
__block int number = 0;
dispatch_async(queue, ^{
// 追加任务1
NSLog(@"任务1");
number = 10;
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSLog(@"semaphore---end,number = %d",number);
}
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2018-09-01 12:21:30.061743+0800 GCDdemo[8488:1267170] semaphore---begin
2018-09-01 12:21:30.061998+0800 GCDdemo[8488:1267223] 任务1
2018-09-01 12:21:30.062167+0800 GCDdemo[8488:1267170] semaphore---end,number = 10
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从 Dispatch Semaphore 实现线程同步的代码能够看到: semaphore---end 是在执行完 number = 10; 以后才打印的。并且输出结果 number 为 10。 这是由于异步执行不会作任何等待,能够继续执行任务。异步执行将任务1追加到队列以后,不作等待,接着执行dispatch_semaphore_wait方法。此时 semaphore == 0,当前线程进入等待状态。而后,异步任务1开始执行。任务1执行到dispatch_semaphore_signal以后,总信号量,此时 semaphore == 1,dispatch_semaphore_wait方法使总信号量减1,正在被阻塞的线程(主线程)恢复继续执行。最后打印semaphore---end,number = 10。这样就实现了线程同步,将异步执行任务转换为同步执行任务
若每一个线程中对全局变量、静态变量只有读操做,而无写操做,通常来讲,这个全局变量是线程安全的;如有多个线程同时执行写操做(更改变量),通常都须要考虑线程同步,不然的话就可能影响线程安全。
举个简单例子就是:两我的在一块儿聊天。两我的不能同时说话,避免听不清(操做冲突)。等一我的说完(一个线程结束操做),另外一个再说(另外一个线程再开始操做)。
下面,咱们模拟火车票售卖的方式,实现 NSThread 线程安全和解决线程同步问题。
场景:总共有50张火车票,有两个售卖火车票的窗口,一个是北京火车票售卖窗口,另外一个是上海火车票售卖窗口。两个窗口同时售卖火车票,卖完为止
考虑线程安全的代码:
/**
* 线程安全:使用 semaphore 加锁
* 初始化火车票数量、卖票窗口(线程安全)、并开始卖票
*/
- (void)initTicketStatusSave{
NSLog(@"semaphore---begin");
semaphoreLock = dispatch_semaphore_create(1);
ticketCount = 10;
// queue1 表明北京火车票售卖窗口
dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("com.yangkejun.GCDdemo1", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// queue2 表明上海火车票售卖窗口
dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("com.yangkejun.GCDdemo2", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
__weak typeof(self) weakSelf = self;
dispatch_async(queue1, ^{
[weakSelf saleTicketSafe];
});
dispatch_async(queue2, ^{
[weakSelf saleTicketSafe];
});
}
/**
* 售卖火车票(线程安全)
*/
- (void)saleTicketSafe{
while (1) {
// 至关于加锁
dispatch_semaphore_wait(semaphoreLock, DISPATCH_TIME_FOREVER);
if (ticketCount > 0) { //若是还有票,继续售卖
ticketCount--;
NSLog(@"%@", [NSString stringWithFormat:@"剩余票数:%d 窗口:%@", ticketCount, [NSThread currentThread]]);
[NSThread sleepForTimeInterval:0.2];
} else { //若是已卖完,关闭售票窗口
NSLog(@"全部火车票均已售完 窗口:%@",[NSThread currentThread]);
// 至关于解锁
dispatch_semaphore_signal(semaphoreLock);
break;
}
// 至关于解锁
dispatch_semaphore_signal(semaphoreLock);
}
}
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控制台打印
2018-09-01 12:56:00.372291+0800 GCDdemo[8931:1322530] semaphore---begin
2018-09-01 12:56:00.372646+0800 GCDdemo[8931:1322575] 剩余票数:9 窗口:<NSThread: 0x6000004676c0>{number = 3, name = (null)}
2018-09-01 12:56:00.577730+0800 GCDdemo[8931:1322577] 剩余票数:8 窗口:<NSThread: 0x604000261f40>{number = 4, name = (null)}
2018-09-01 12:56:00.780380+0800 GCDdemo[8931:1322575] 剩余票数:7 窗口:<NSThread: 0x6000004676c0>{number = 3, name = (null)}
2018-09-01 12:56:00.984349+0800 GCDdemo[8931:1322577] 剩余票数:6 窗口:<NSThread: 0x604000261f40>{number = 4, name = (null)}
2018-09-01 12:56:01.188601+0800 GCDdemo[8931:1322575] 剩余票数:5 窗口:<NSThread: 0x6000004676c0>{number = 3, name = (null)}
2018-09-01 12:56:01.393087+0800 GCDdemo[8931:1322577] 剩余票数:4 窗口:<NSThread: 0x604000261f40>{number = 4, name = (null)}
2018-09-01 12:56:01.598030+0800 GCDdemo[8931:1322575] 剩余票数:3 窗口:<NSThread: 0x6000004676c0>{number = 3, name = (null)}
2018-09-01 12:56:01.803240+0800 GCDdemo[8931:1322577] 剩余票数:2 窗口:<NSThread: 0x604000261f40>{number = 4, name = (null)}
2018-09-01 12:56:02.007515+0800 GCDdemo[8931:1322575] 剩余票数:1 窗口:<NSThread: 0x6000004676c0>{number = 3, name = (null)}
2018-09-01 12:56:02.211508+0800 GCDdemo[8931:1322577] 剩余票数:0 窗口:<NSThread: 0x604000261f40>{number = 4, name = (null)}
2018-09-01 12:56:02.416522+0800 GCDdemo[8931:1322575] 全部火车票均已售完 窗口:<NSThread: 0x6000004676c0>{number = 3, name = (null)}
2018-09-01 12:56:02.416968+0800 GCDdemo[8931:1322577] 全部火车票均已售完 窗口:<NSThread: 0x604000261f40>{number = 4, name = (null)}
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能够看出,在考虑了线程安全的状况下,使用 dispatch_semaphore
机制以后,获得的票数是正确的,没有出现混乱的状况。咱们也就解决了多个线程同步的问题。
dispatch_block_cancel
来取消须要注意必须用dispatch_block_create建立dispatch_block_t
未执行的能够用此方法cancel掉,若已经执行则cancel不掉
dispatch_block_testcancel
方法已将之封装成宏和简单函数,方便使用
// 同步会阻塞主线程
#pragma mark ********** 11.线程 GCD *********
// 异步主线程
#define kGCD_MAIN_ASYNC(main_queue_block) dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), main_queue_block)
// 异步子线程
#define kGCD_QUEUE_ASYNC(global_queue_block) dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), global_queue_block)
// 一次性执行
#define kGCD_ONCE_BLOCK(onceBlock) static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, onceBlock);
// 异步并行队列
#define kGCD_GROUP_ASYNC(group_async_block,group_notify_block) \
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);\
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();\
dispatch_group_async(group, queue, group_async_block);\
dispatch_group_notify(group, queue, ^{\
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), group_notify_block);\
})\
// 异步主线程执行,不强持有Self,kGCD_Async_MainQueue({ self.button.padding = 20;});
#define kGCD_Async_MainQueue(x) \
__weak typeof(self) weakSelf = self; \
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ \
typeof(weakSelf) self = weakSelf; \
{x} \
});
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#pragma mark - GCD 线程处理
NS_INLINE dispatch_queue_t kGCD_queue(void) {
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
return queue;
}
/// 主线程
NS_INLINE void kGCD_main(dispatch_block_t block) {
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
if (strcmp(dispatch_queue_get_label(DISPATCH_CURRENT_QUEUE_LABEL), dispatch_queue_get_label(queue)) == 0) {
block();
}else{
if ([[NSThread currentThread] isMainThread]) {
dispatch_async(queue, block);
}else{
dispatch_sync(queue, block);
}
}
}
/// 子线程
NS_INLINE void kGCD_async(dispatch_block_t block) {
dispatch_queue_t queue = kGCD_queue();
if (strcmp(dispatch_queue_get_label(DISPATCH_CURRENT_QUEUE_LABEL), dispatch_queue_get_label(queue)) == 0) {
block();
}else{
dispatch_async(queue, block);
}
}
/// 异步并行队列,携带可变参数(须要nil结尾)
NS_INLINE void kGCD_group_notify(dispatch_block_t notify,dispatch_block_t block,...) {
dispatch_queue_t queue = kGCD_queue();
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, queue, block);
va_list args;dispatch_block_t arg;
va_start(args, block);
while ((arg = va_arg(args, dispatch_block_t))) {
dispatch_group_async(group, queue, arg);
}
va_end(args);
dispatch_group_notify(group, queue, notify);
}
/// 栅栏
NS_INLINE dispatch_queue_t kGCD_barrier(dispatch_block_t block,dispatch_block_t barrier) {
dispatch_queue_t queue = kGCD_queue();
dispatch_async(queue, block);
dispatch_barrier_async(queue, ^{ dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), barrier); });
return queue;
}
/// 一次性
NS_INLINE void kGCD_once(dispatch_block_t block) {
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, block);
}
/// 延时执行
NS_INLINE void kGCD_after(int64_t delayInSeconds, dispatch_block_t block) {
dispatch_queue_t queue = kGCD_queue();
dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delayInSeconds * NSEC_PER_SEC));
dispatch_after(time, queue, block);
}
NS_INLINE void kGCD_after_main(int64_t delayInSeconds, dispatch_block_t block) {
dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delayInSeconds * NSEC_PER_SEC));
dispatch_after(time, dispatch_get_main_queue(), block);
}
/// 主线程当中延时执行
NS_INLINE void kGCD_main_after(int64_t delayInSeconds, dispatch_block_t block) {
dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delayInSeconds * NSEC_PER_SEC));
dispatch_after(time, dispatch_get_main_queue(), block);
}
/// 快速迭代
NS_INLINE void kGCD_apply(int iterations, void(^block)(size_t idx)) {
dispatch_queue_t queue = kGCD_queue();
dispatch_apply(iterations, queue, block);
}
/// 快速遍历数组
NS_INLINE void kGCD_apply_array(NSArray * temp, void(^block)(id obj, size_t index)) {
void (^xxblock)(size_t) = ^(size_t index){
block(temp[index],index);
};
dispatch_apply(temp.count, kGCD_queue(), xxblock);
}
/// 计时器
static dispatch_source_t gcd_timer = nil;
NS_INLINE dispatch_source_t kGCD_timer(int64_t delayInSeconds, dispatch_block_t block) {
if (gcd_timer) dispatch_source_cancel(gcd_timer);
dispatch_queue_t queue = kGCD_queue();
gcd_timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);
dispatch_source_set_timer(gcd_timer, dispatch_walltime(nil, 0), delayInSeconds * NSEC_PER_SEC, 0);
dispatch_source_set_event_handler(gcd_timer, block);
dispatch_resume(gcd_timer);
return gcd_timer;
}
复制代码
pod 'KJEmitterView'
引入便可