什么是GCD
全称Grand Central Dispatch 中暑调度器 纯C语言 提供了很多强大的函数
GCD 的优势
GCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案
GCD会自动利用更多的CPU内核(比如 双核 四核)
GCD会自动管理线程的生命周期 (创建线程 调度任务 销毁线程)
程序员只需要告诉GCD想要执行什么任务 不需要编写任何线程管理的代码
GCD的核心概念任务和队列
任务： 需要执行的操作
队列：用来存放任务 调度任务 安排任务在哪个线程中执行
GCD的使用步骤
1 定制任务 确定想要做的事情
2 将任务添加到队列中 GCD会自动的将队列中的任务取出 放到对应的线程中执行 任务的取出遵循队列的FIFO原则 先进先出 后今后出
GCD中执行任务的常用方式
用同步的方式来执行任务
dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, DISPATCH_NOESCAPE dispatch_block_t block);
用异步的方式执行任务
dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
同步和异步的区别
同步：只能在当前线程中执行任务 不具备开启线程的能力
异步: 可以在新的线程中执行任务 具备开启线程的能力
GCD中队列的类型
队列的作用 存放任务 并安排任务在相应的线程中执行
并发队列 可以让多个任务同时执行任务 (自动开启多个线程同时执行任务)
并发功能只有在异步(dispatch_async)函数下才有效
串行队列 让任务一个接着一个执行(一个任务执行完毕后 在执行下一个任务)
所以
同步和异步主要影响 能不能开启新线程
同步 只是在当前线程中执行任务 不具备开启新线程的能力
异步 可以在新的线程中执行任务 具备开启新线程的能力
并行和串行 影响的是 任务的执行方式
并发 允许多个任务同时执行
串行 一个任务执行完毕后 再执行下一个任务
GCD 的基本使用
异步函数 + 并发队列 如果队列中有多个任务会开启多条的线程 任务的执行没有顺序(并发执行或者叫异步执行)
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event { [self asyncConcurrent]; } //异步函数 + 并发队列 会开启多条线程 队列中的任务异步执行 没有顺序 - (void)asyncConcurrent { //1 创建队列 /* *第一个参数 C语言的字符串 标签 *第二个参数 是队列的类型DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 并发队列 DISPATCH_QUEUE_SERIAL串行队列 */ dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.tian.download", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); //第二步 封装任务->添加任务到队列中 在Block中封装任务 dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"download1 --- %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"download2 --- %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"download3 --- %@",[NSThread currentThread]); }); } 2018-03-06 22:14:48.892107+0800 GCDDemo[941:42730] download3 --- <NSThread: 0x60400026fe40>{number = 5, name = (null)} 2018-03-06 22:14:48.892107+0800 GCDDemo[941:42518] download1 --- <NSThread: 0x60800026bbc0>{number = 3, name = (null)} 2018-03-06 22:14:48.892107+0800 GCDDemo[941:42728] download2 --- <NSThread: 0x60800026ba40>{number = 4, name = (null)}
异步函数 + 串行队列 即使是多个任务 也只会开启一条线程(因为串行队列 任务一个接一个执行 不需要开启多个此线程) 任务的执行是顺序的(串行执行)
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event { // [self asyncConcurrent]; [self asyncSerial]; } //异步函数 + 串行队列 即使是多个任务 也只会开启一条线程 任务的执行是顺序的(串行执行) - (void)asyncSerial { //1 创建队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tian", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); //第二步 封装任务->添加任务到队列中 在Block中封装任务 dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"download1 --- %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"download2 --- %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"download3 --- %@",[NSThread currentThread]); }); }
2018-03-06 22:26:58.083762+0800 GCDDemo[979:50891] download1 --- <NSThread: 0x60800006c340>{number = 3, name = (null)}
2018-03-06 22:26:58.084028+0800 GCDDemo[979:50891] download2 --- <NSThread: 0x60800006c340>{number = 3, name = (null)}
2018-03-06 22:26:58.084211+0800 GCDDemo[979:50891] download3 --- <NSThread: 0x60800006c340>{number = 3, name = (null)}
同步函数 + 并发队列 即使是多个任务也不会开启线程 所以任务是在一个线程中一个接一个的完成的 （串行执行） 按顺序完成
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event { // [self asyncConcurrent]; // [self asyncSerial]; [self syncConcurrent]; } //同步函数 + 并发队列 不会开线程 只会在当前线程中执行 任务是串行执行的(按顺序执行的) - (void)syncConcurrent { dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.tian.download", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"download1 --- %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"download2 --- %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"download3 --- %@",[NSThread currentThread]); }); }
2018-03-06 22:44:17.280207+0800 GCDDemo[1010:58942] download1 --- <NSThread: 0x60c00006f4c0>{number = 1, name = main}
2018-03-06 22:44:17.280432+0800 GCDDemo[1010:58942] download2 --- <NSThread: 0x60c00006f4c0>{number = 1, name = main}
2018-03-06 22:44:17.280593+0800 GCDDemo[1010:58942] download3 --- <NSThread: 0x60c00006f4c0>{number = 1, name = main}
同步函数 + 串行队列 不会开启线程 任务是串行执行
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event { // [self asyncConcurrent]; // [self asyncSerial]; // [self syncConcurrent]; [self syncSerial]; } //同步函数 + 串行队列 - (void)syncSerial { //1 创建队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tian", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"download1 --- %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"download2 --- %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"download3 --- %@",[NSThread currentThread]); }); } 2018-03-06 22:54:41.556594+0800 GCDDemo[1041:63951] download1 --- <NSThread: 0x60c0002601c0>{number = 1, name = main} 2018-03-06 22:54:41.556861+0800 GCDDemo[1041:63951] download2 --- <NSThread: 0x60c0002601c0>{number = 1, name = main} 2018-03-06 22:54:41.557016+0800 GCDDemo[1041:63951] download3 --- <NSThread: 0x60c0002601c0>{number = 1, name = main}
默认的并发队列
//全局并发队列 //第一个参数 优先级 第二个参数 预留参数 传0 /*#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 *#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 *#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) *#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND 优先级最低 */ dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //和创建的并发队列 大部分情况下是一样的 但是也有一些区别 //一个是直接创建的 系统本身不存在的 一个是拿系统封装好的 系统中本身是存在的
并不是说有多少个任务就开启多少个线程 开启多少个线程是系统控制的。
GCD主队列的使用
获取主队列
dispatch_get_main_queue()
异步函数 + 主队列
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event { // [self asyncConcurrent]; // [self asyncSerial]; // [self syncConcurrent]; // [self syncSerial]; [self asyncMain]; } //异步函数 + 主队列 //凡是放在主队列里面的任务都要在主线程里面执行 //所以没有必须要开线程 //不会开线程 任务串行执行 - (void)asyncMain { dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"异步函数--1-- 主队列 %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"异步函数--2-- 主队列 %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"异步函数--3-- 主队列 %@",[NSThread currentThread]); }); }
同步函数 + 主队列 错误代码
- (void)touchesBegan:(NSSet<UITouch *> *)touches withEvent:(UIEvent *)event { // [self asyncConcurrent]; // [self asyncSerial]; // [self syncConcurrent]; // [self syncSerial]; [self asyncMain]; } //同步函数 + 主队列 产生死锁 /* *主队列调度主线程执行任务 在将封装的任务添加到主队列等待调度的时候 主队列正在执行任务(串行执行 一个任务结束才能执行另一个任务) 所以封装的任务永远等不到机会调度完成 *如果主队列发现当前主线程有任务在执行 那么主队列会暂停调度队列中的任务 直到主线处于空闲为止 */ - (void)syncMain { dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"异步函数--1-- 主队列 %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"异步函数--2-- 主队列 %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{ NSLog(@"异步函数--3-- 主队列 %@",[NSThread currentThread]); }); }
但是如果在子线程中执行上述错误代码 是不会产生死锁的 因为 syncMain这个任务是在子线程中 并没有占有主线程。
GCD线程间的通信
- (void)downLoadImageFormService { dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{ NSURL *urlStr = [NSURL URLWithString:[NSString stringWithFormat:@"*********"]]; NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:urlStr]; UIImage *image = [UIImage imageWithData:data]; dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ self.imageView.image = image; }); }); }
GCD常用函数
延迟函数 和 一次性函数
//1 延迟函数 - (void)delay { NSLog(@"start"); //延迟执行的第一种方式 [self performSelector:@selector(task) withObject:nil afterDelay:2.0]; //第二种方式 [NSTimer scheduledTimerWithTimeInterval:2.0 target:self selector:@selector(task) userInfo:nil repeats:NO]; //第三种方式 /* *第一个参数 DISPATCH_TIME_NOW 从现在开始 *第二个参数 要延迟的时间 2.0 * NSEC_PER_SEC = 2 * 10 的九次方 GCD的时间单位是纳秒 转换成秒 *第三个参数 队列 主线程队列 在主线程执行 并发队列 在子线程里面执行 */ dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{ [self task]; }); } - (void)task { NSLog(@"延迟任务"); } //2 一次性代码 整个应用程序只会执行一次的代码 常用在单例模式里面 - (void)once { static dispatch_once_t onceToken; dispatch_once(&onceToken, ^{ NSLog(@"整个程序我只会执行一次哦"); }); }
栅栏函数 保证队列里任务的执行顺序 不能使用全局并发队列 否则无效
//栅栏函数 适用于需要控制队列里面任务的执行顺序 - (void)barrier { //栅栏函数 不能使用全局并发队列 否则无效 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("cdownload", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务1 %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_barrier_async(queue, ^{ NSLog(@"栅栏 保证顺序执行"); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务2 %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_barrier_async(queue, ^{ NSLog(@"栅栏 保证任务3最后执行"); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务3 %@",[NSThread currentThread]); }); }
快速迭代函数
//快速迭代函数 就是遍历函数 比较快是因为会开子线程 for循环是在主线程中完成的 这就造成了遍历是无序的 - (void)apply { /* *第一个参数 要遍历的次数 *第二个参数 队列 (只能传并发队列 主队列会死锁 串行队列 没效果) *size_t index 索引值 */ dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index) { NSLog(@"%zu,%@",index,[NSThread currentThread]); }); }
GCD的队列组的使用 group
//队列组 可以监听队列组中任务的完成情况 - (void)group { dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); //创建队列组 dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); //使用异步函数封装任务 //封装任务-》添加到队列-》会监听任务的执行情况通知group dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSLog(@"任务1 %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSLog(@"任务2 %@",[NSThread currentThread]); }); dispatch_group_async(group, queue, ^{ NSLog(@"任务3 %@",[NSThread currentThread]); }); //当队列组中所有的任务都执行完毕的时候 会进入到下面的方法 //但是这个方法也是异步的 不是阻塞的 dispatch_group_notify(group, queue, ^{ NSLog(@"组中的任务都执行完了"); }); } - (void)group1 {//以前的写法 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); //创建队列组 dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); //在该方法后面的异步任务 会被纳入到队列组的监听范围内 //enter 和 leave 必须要配对使用 dispatch_group_enter(group); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"download1 --- %@",[NSThread currentThread]); //当任务执行完毕 退出队列组 dispatch_group_leave(group); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"download2 --- %@",[NSThread currentThread]); dispatch_group_leave(group); }); dispatch_group_notify(group, queue, ^{ NSLog(@"任务已经全部完成"); }); // //等到队列组中所有的任务都执行完毕之后才能执行 本身是阻塞的 这行代码不执行 下面的代码也不会执行 与dispatch_group_notify效果等同 // dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER); // NSLog(@"任务已经被执行完毕"); }
- (void)demo { //下载图片 下载图片 合并图片 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(0, 0); dispatch_group_t group = dispatch_group_create(); dispatch_group_async(group,queue, ^{ NSURL *urlStr = [NSURL URLWithString:[NSString stringWithFormat:@"*********"]]; NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:urlStr]; self.image1 = [UIImage imageWithData:data]; }); dispatch_group_async(group,queue, ^{ NSURL *urlStr = [NSURL URLWithString:[NSString stringWithFormat:@"*********"]]; NSData *data = [NSData dataWithContentsOfURL:urlStr]; self.image2 = [UIImage imageWithData:data]; }); dispatch_group_notify(group, queue, ^{ //合并图片 //创建图形上下文 UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(200, 200)); //画图1 [self.image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 200, 100)]; //画图2 [self.image2 drawInRect:CGRectMake(0, 100, 200, 100)]; //根据上下文得到一张图片 UIImage *image = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext(); //关闭上下文 UIGraphicsEndImageContext(); //更新UI dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ self.imageView.image = image; }); }); }
