什么是GCD
Grand Central Dispatch (GCD)是Apple开发的一个多核编程的解决方法。该方法在Mac OS X 10.6雪豹中首次推出，并随后被引入到了iOS4.0中。GCD是一个替代诸如NSThread, NSOperationQueue, NSInvocationOperation等技术的很高效和强大的技术。编程
GCD和block的配合使用，能够方便地进行多线程编程。缓存
应用举例
让咱们来看一个编程场景。咱们要在iPhone上作一个下载网页的功能，该功能很是简单，就是在iPhone上放置一个按钮，点击该按钮时，显示一个转动的圆圈，表示正在进行下载，下载完成以后，将内容加载到界面上的一个文本控件中。多线程
不用GCD前
虽然功能简单，可是咱们必须把下载过程放到后台线程中，不然会阻塞UI线程显示。因此，若是不用GCD, 咱们须要写以下3个方法：app
- someClick 方法是点击按钮后的代码，能够看到咱们用NSInvocationOperation建了一个后台线程，而且放到NSOperationQueue中。后台线程执行download方法。
- download 方法处理下载网页的逻辑。下载完成后用performSelectorOnMainThread执行download_completed 方法。
- download_completed 进行clear up的工做，并把下载的内容显示到文本控件中。
这3个方法的代码以下。能够看到，虽然 开始下载 –> 下载中 –> 下载完成 这3个步骤是整个功能的三步。可是它们却被切分红了3块。他们之间由于是3个方法，因此还须要传递数据参数。若是是复杂的应用，数据参数极可能就不象本例 子中的NSString那么简单了，另外，下载可能放到Model的类中来作，而界面的控制放到View Controller层来作，这使得原本就分开的代码变得更加散落。代码的可读性大大下降。异步
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static NSOperationQueue * queue; - (IBAction)someClick:(id)sender { self.indicator.hidden = NO; [self.indicator startAnimating]; queue = [[NSOperationQueue alloc] init]; NSInvocationOperation * op = [[[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil] autorelease]; [queue addOperation:op]; } - (void)download { NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"]; NSError * error; NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error]; if (data != nil) { [self performSelectorOnMainThread:@selector(download_completed:) withObject:data waitUntilDone:NO]; } else { NSLog(@"error when download:%@", error); [queue release]; } } - (void) download_completed:(NSString *) data { NSLog(@"call back"); [self.indicator stopAnimating]; self.indicator.hidden = YES; self.content.text = data; [queue release]; } |
使用GCD后
若是使用GCD，以上3个方法均可以放到一块儿，以下所示：async
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// 原代码块一 self.indicator.hidden = NO; [self.indicator startAnimating]; dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ // 原代码块二 NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"]; NSError * error; NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error]; if (data != nil) { // 原代码块三 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ [self.indicator stopAnimating]; self.indicator.hidden = YES; self.content.text = data; }); } else { NSLog(@"error when download:%@", error); } }); |
首先咱们能够看到，代码变短了。由于少了原来3个方法的定义，也少了相互之间须要传递的变量的封装。函数
另外，代码变清楚了，虽然是异步的代码，可是它们被GCD合理的整合在一块儿，逻辑很是清晰。若是应用上MVC模式，咱们也能够将View Controller层的回调函数用GCD的方式传递给Modal层，这相比之前用@selector的方式，代码的逻辑关系会更加清楚。atom
block的定义
block的定义有点象函数指针，差异是用 ^ 替代了函数指针的 * 号，以下所示：url
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// 申明变量 (void) (^loggerBlock)(void); // 定义 loggerBlock = ^{ NSLog(@"Hello world"); }; // 调用 loggerBlock(); |
可是大多数时候，咱们一般使用内联的方式来定义block，即将它的程序块写在调用的函数里面，例如这样：spa
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dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{ // something }); |
从上面你们能够看出，block有以下特色：
- 程序块能够在代码中之内联的方式来定义。
- 程序块能够访问在建立它的范围内的可用的变量。
系统提供的dispatch方法
为了方便地使用GCD，苹果提供了一些方法方便咱们将block放在主线程 或 后台线程执行，或者延后执行。使用的例子以下：
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// 后台执行： dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{ // something }); // 主线程执行： dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ // something }); // 一次性执行： static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ // code to be executed once }); // 延迟2秒执行： double delayInSeconds = 2.0; dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC); dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){ // code to be executed on the main queue after delay }); |
dispatch_queue_t 也能够本身定义，如要要自定义queue，能够用dispatch_queue_create方法，示例以下：
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dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL); dispatch_async(urls_queue, ^{ // your code }); dispatch_release(urls_queue); |
另外，GCD还有一些高级用法，例如让后台2个线程并行执行，而后等2个线程都结束后，再汇总执行结果。这个能够用dispatch_group, dispatch_group_async 和 dispatch_group_notify来实现，示例以下：
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dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{ // 并行执行的线程一 }); dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{ // 并行执行的线程二 }); dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{ // 汇总结果 }); |
修改block以外的变量
默认状况下，在程序块中访问的外部变量是复制过去的，即写操做不对原变量生效。可是你能够加上 __block来让其写操做生效，示例代码以下：
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__block int a = 0; void (^foo)(void) = ^{ a = 1; } foo(); // 这里，a的值被修改成1 |
后台运行
使用block的另外一个用处是可让程序在后台较长久的运行。在之前，当app被按home键退出后，app仅有最多5秒钟的时候作一些保存或清理资源的工做。可是应用能够调用UIApplication的beginBackgroundTaskWithExpirationHandler方法，让app最多有10分钟的时间在后台长久运行。这个时间能够用来作清理本地缓存，发送统计数据等工做。
让程序在后台长久运行的示例代码以下：
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// AppDelegate.h文件 @property (assign, nonatomic) UIBackgroundTaskIdentifier backgroundUpdateTask; // AppDelegate.m文件 - (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application { [self beingBackgroundUpdateTask]; // 在这里加上你须要长久运行的代码 [self endBackgroundUpdateTask]; } - (void)beingBackgroundUpdateTask { self.backgroundUpdateTask = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{ [self endBackgroundUpdateTask]; }]; } - (void)endBackgroundUpdateTask { [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask: self.backgroundUpdateTask]; self.backgroundUpdateTask = UIBackgroundTaskInvalid; } |
总结
整体来讲，GCD可以极大地方便开发者进行多线程编程。你们应该尽可能使用GCD来处理后台线程和UI线程的交互。