iOS_多線程一：GCD

一、基礎概念

1、GCD簡介

Grand Central Dispatch 簡稱（GCD）是蘋果公司開發的技術。以優化應用程序支持多核心處理器和其他的對稱多處理系統的系統。

•GCD屬於函數級的多線程，性能更高，功能也更加強大。

•它首次發佈在Mac OS X 10.6 ，iOS 4及以上也可用。

2、GCD核心概念

任務：具有一定功能的代碼段。一般是一個block或者函數。

•分發隊列：GCD以隊列的方式進行工作，例如FIFO。

•GCD會根據分發隊列的類型，創建合適數量的線程執行隊列中的任務。

3、GCD中兩種隊列

dispatch queue分爲下面2種：

•SerialQueue併發隊列：一次只執行一個任務。Serial queue通常用於同步訪問特定的資源或數據。當你創建多個Serial queue時，雖然它們各自是同步執行的，但Serial queue與Serial queue之間是併發執行的。SerialQueue能實現線程同步

•Concurrent串行隊列：可以併發地執行多個任務，但是遵守FIFO

4、GCD的功能：

dispatch_async() 往隊列中添加任務，任務會排隊執行

dispatch_after() 往隊列中添加任務，任務不但會排隊，還會在延遲的時間點執行

dispatch_apply() 往隊列中添加任務，任務會重複執行n次

dispatch_group_async() 將任務添加到隊列中，並添加分組標記

dispatch_group_notify() 將任務添加到隊列中，當某個分組的所有任務執行完之後，此任務纔會執行

dispatch_barrier_async() 將任務添加到隊列中，此任務執行的時候，其他任務停止執行

dispatch_once() 任務添加到隊列中，但任務在程序運行過程中，只執行一次

dispatch_sync() 將任務添加到隊列中，block不執行完，下面代碼不會執行

dispatch_async_f() 將任務添加到隊列中，任務是函數非block

一些使用案例：

1、延遲執行：

dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5 * NSEC_PER_SEC));
dispatch_after(time , dispatch_get_main_queue(), ^{
  NSLog(@"延遲5s執行");
});
NSLog(@"是否阻塞主線程"); // 不會

2、只執行一次

static dispatch_once_t oncetoken;
dispatch_once(&oncetoken, ^{
  NSLog(@"只執行一次");
});

可以用來實現單例，很多面試會考，最好能手寫出來：

+ (Class *)shareInstance {
  static Class *instance = nil;
  static dispatch_once_t oncetoken;
  dispatch_once(&oncetoken, ^{
    instance = [[Class alloc] init];
  });
  return instance;
}

3、在子線程中，返回主線程

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
  NSLog(@"回到主線程");
});

一、獲取併發隊列：

方法1：直接使用默認提供的`全局併發隊列`

dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // (擴展參數：暫時用不上)
// DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2                高
// DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0             默認
// DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2)              低
// DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN  後臺

方法2：自己創建

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("moxiaoyan", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

二、獲取串行隊列：

方法1：直接使用主線程

dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

方法2：自己創建

dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("moxiaoyan", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

下面來測試混合搭配使用：

1、異步-全局併發:

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(queue, ^{
  NSLog(@"執行1：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(2);
  NSLog(@"完成1：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(queue, ^{
  NSLog(@"執行2：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(3);
  NSLog(@"完成2：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(queue, ^{
  NSLog(@"執行3：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(1);
  NSLog(@"完成3：%@", [NSThread currentThread]);
});
NSLog(@"是否阻塞主線程"); // 不會
// 執行結果：
// 是否阻塞主線程
// 執行1：<NSThread: 0x600000a69280>{number = 5, name = (null)}
// 執行3：<NSThread: 0x600000a54e80>{number = 6, name = (null)}
// 執行2：<NSThread: 0x600000a58780>{number = 7, name = (null)}
// 完成3：<NSThread: 0x600000a54e80>{number = 6, name = (null)}
// 完成1：<NSThread: 0x600000a69280>{number = 5, name = (null)}
// 完成2：<NSThread: 0x600000a58780>{number = 7, name = (null)}

結論1 異步-全局併發：開啓多個線程，併發執行，不阻塞

2、異步-併發

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("moxiaoyan", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_async(queue, ^{
  NSLog(@"執行1：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(2);
  NSLog(@"完成1：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(queue, ^{
  NSLog(@"執行2：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(3);
  NSLog(@"完成2：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(queue, ^{
  NSLog(@"執行3：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(1);
  NSLog(@"完成3：%@", [NSThread currentThread]);
});
NSLog(@"是否阻塞主線程"); // 不會
// 執行結果：
// 執行1：<NSThread: 0x600002116400>{number = 5, name = (null)}
// 執行2：<NSThread: 0x60000211df80>{number = 6, name = (null)}
// 執行3：<NSThread: 0x600002116440>{number = 7, name = (null)}
// 是否阻塞主線程
// 完成3：<NSThread: 0x600002116440>{number = 7, name = (null)}
// 完成1：<NSThread: 0x600002116400>{number = 5, name = (null)}
// 完成2：<NSThread: 0x60000211df80>{number = 6, name = (null)}

結論2 異步-併發：開啓多個線程，併發執行，不阻塞

3、異步-主串行

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
  NSLog(@"執行1：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(2);
  NSLog(@"完成1：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
  NSLog(@"執行2：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(3);
  NSLog(@"完成2：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
  NSLog(@"執行3：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(1);
  NSLog(@"完成3：%@", [NSThread currentThread]);
});
NSLog(@"是否阻塞主線程"); // 不會
// 執行結果：
// 是否阻塞主線程
// 執行1：<NSThread: 0x60000088cdc0>{number = 1, name = main}
// 完成1：<NSThread: 0x60000088cdc0>{number = 1, name = main}
// 執行2：<NSThread: 0x60000088cdc0>{number = 1, name = main}
// 完成2：<NSThread: 0x60000088cdc0>{number = 1, name = main}
// 執行3：<NSThread: 0x60000088cdc0>{number = 1, name = main}
// 完成3：<NSThread: 0x60000088cdc0>{number = 1, name = main}

結論3 異步-主串行：主線程中，順序執行，不阻塞

4、異步-串行

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("moxiaoyan", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_async(queue, ^{
  NSLog(@"執行1：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(2);
  NSLog(@"完成1：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(queue, ^{
  NSLog(@"執行2：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(3);
  NSLog(@"完成2：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(queue, ^{
  NSLog(@"執行3：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(1);
  NSLog(@"完成3：%@", [NSThread currentThread]);
});
NSLog(@"是否阻塞主線程"); // 不會
// 執行結果：
// 是否阻塞主線程
// 執行1：<NSThread: 0x600003e45200>{number = 3, name = (null)}
// 完成1：<NSThread: 0x600003e45200>{number = 3, name = (null)}
// 執行2：<NSThread: 0x600003e45200>{number = 3, name = (null)}
// 完成2：<NSThread: 0x600003e45200>{number = 3, name = (null)}
// 執行3：<NSThread: 0x600003e45200>{number = 3, name = (null)}
// 完成3：<NSThread: 0x600003e45200>{number = 3, name = (null)}

結論4 異步-串行：開啓一個線程，順序執行，不阻塞

5、同步-全局併發

// (如果用async加入，不會跟sync的在一個線程裏)
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_sync(queue, ^{
  NSLog(@"執行1：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(2);
  NSLog(@"完成1：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_sync(queue, ^{
  NSLog(@"執行2：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(3);
  NSLog(@"完成2：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_sync(queue, ^{
  NSLog(@"執行3：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(1);
  NSLog(@"完成3：%@", [NSThread currentThread]);
});
NSLog(@"是否阻塞主線程"); // 不會
// 執行結果：
// 執行1：<NSThread: 0x600000675880>{number = 1, name = main}
// 完成1：<NSThread: 0x600000675880>{number = 1, name = main}
// 執行2：<NSThread: 0x600000675880>{number = 1, name = main}
// 完成2：<NSThread: 0x600000675880>{number = 1, name = main}
// 執行3：<NSThread: 0x600000675880>{number = 1, name = main}
// 完成3：<NSThread: 0x600000675880>{number = 1, name = main}
// 是否阻塞主線程

結論5 同步-全局併發：在主線程中，順序執行，阻塞

6、同步-併發

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("moxiaoyan", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
dispatch_sync(queue, ^{
  NSLog(@"執行1：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(2);
  NSLog(@"完成1：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_sync(queue, ^{
  NSLog(@"執行2：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(3);
  NSLog(@"完成2：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_sync(queue, ^{
  NSLog(@"執行3：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(1);
  NSLog(@"完成3：%@", [NSThread currentThread]);
});
NSLog(@"是否阻塞主線程"); // 會 (因爲：沒有開啓新線程)
// 執行結果：
// 執行1：<NSThread: 0x600000ad9580>{number = 1, name = main}
// 完成1：<NSThread: 0x600000ad9580>{number = 1, name = main}
// 執行2：<NSThread: 0x600000ad9580>{number = 1, name = main}
// 完成2：<NSThread: 0x600000ad9580>{number = 1, name = main}
// 執行3：<NSThread: 0x600000ad9580>{number = 1, name = main}
// 完成3：<NSThread: 0x600000ad9580>{number = 1, name = main}
// 是否阻塞主線程

結論6 同步-併發：在主線程中，順序執行，阻塞

7、同步-主串行

// 例：之前在百度面試遇到的題
NSLog(@"1");
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{    // 串行 同步隊列
    NSLog(@"2");
});
NSLog(@"3");
// 輸出：1
// 3加入隊列 2加入隊列；FIFO：3等待2執行 而2在3的後面
// 所以造成死鎖(crash: Thread 1: EXC_BAD_INSTRUCTION (code=EXC_I386_INVOP, subcode=0x0))

結論7 同步-主串行：死鎖，阻塞

8、同步-串行

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("moxiaoyan", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
dispatch_sync(queue, ^{
  NSLog(@"執行1：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(2);
  NSLog(@"完成1：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_sync(queue, ^{
  NSLog(@"執行2：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(3);
  NSLog(@"完成2：%@", [NSThread currentThread]);
});
dispatch_sync(queue, ^{
  NSLog(@"執行3：%@", [NSThread currentThread]);
  sleep(1);
  NSLog(@"完成3：%@", [NSThread currentThread]);
});
NSLog(@"是否阻塞主線程"); // 會
// 執行結果：
// 執行1：<NSThread: 0x600003371880>{number = 1, name = main}
// 完成1：<NSThread: 0x600003371880>{number = 1, name = main}
// 執行2：<NSThread: 0x600003371880>{number = 1, name = main}
// 完成2：<NSThread: 0x600003371880>{number = 1, name = main}
// 執行3：<NSThread: 0x600003371880>{number = 1, name = main}
// 完成3：<NSThread: 0x600003371880>{number = 1, name = main}
// 是否阻塞主線程

結論8 同步-串行：主線程中，順序執行，阻塞

總結：

同步：同步函數不具備開啓線程的能力，無論是什麼隊列都不會開啓線程；

異步：異步函數具備開啓線程的能力，開啓幾條線程由隊列決定（串行隊列只會開啓一條新的線程，併發隊列會開啓多條線程）

異步/同步、併發/串行互相搭配
	異步 async	同步 sync
全局併發 global_queue	開啓多個線程，併發執行，不阻塞	主線程中，順序執行，阻塞
自創併發 SERIAL	開啓多個線程，併發執行，不阻塞	主線程中，順序執行，阻塞
主串行 main_queue	主線程中，順序執行，不阻塞	死鎖 !!!，阻塞
自創串行 CONCURRENT	開啓一個線程，順序執行，不阻塞	主線程中，順序執行，阻塞

同步和異步添加隻影響是不是阻塞當前線程，和任務的串行或並行執行沒有關係

iOS_多線程一：GCD

一、基礎概念

1、GCD簡介

2、GCD核心概念

3、GCD中兩種隊列

4、GCD的功能：

一些使用案例：

一、獲取併發隊列：

二、獲取串行隊列：

下面來測試混合搭配使用：

1、異步-全局併發:

2、異步-併發

3、異步-主串行

4、異步-串行

5、同步-全局併發

6、同步-併發

7、同步-主串行

8、同步-串行

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