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1.GCD简介

GCD是苹果开发的一个多核编程的解决方法。Grand Central Dispatch（GCD）在MacOS X10.6（雪豹）中首次推出，并随后被引入到了iOS4.0中。GCD和其他的多线程技术方案，如NSThread、NSOperationQueue、NSInvocationOperation等技术相比，使用起来更加方便。

先看一个编程场景，在iPhone上做一个下载网页的功能，该功能非常简单，就是在iPhone上放置一个按钮，单击按钮时，显示一个转动的圆圈，表示正在下载，下载完成之后，将内容加载到界面上的一个文件控件中。

（1）使用GCD之前

虽然功能简单，但是我们必须吧下载过程放到后台线程中，否则会阻塞UI线程显示。如果不用GCD，我们需要这么写：

//  Created by cuzZLYues on 2017/7/6.//  Copyright © 2017年 cuzZLYues. All rights reserved.//#import "ViewController.h"#import "MBProgressHUD.h"@interface ViewController ()/**    */@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextView *content;@property (nonatomic,strong) UIButton *myBtn;/**    *///@property (nonatomic,strong) UILabel  *content;@endstatic NSOperationQueue * queue;@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];/************** 设置一个按钮 ******* */    _myBtn = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeSystem];    _myBtn.frame = CGRectMake(100, 50, 200, 100);    [_myBtn setTitle:@"开始下载" forState:UIControlStateNormal];    _myBtn.titleLabel.font = [UIFont systemFontOfSize:24];    [_myBtn addTarget:self action:@selector(someClick:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];    [self.view addSubview:_myBtn];}//单击按钮后调用-(void)someClick:(id)sender{    [MBProgressHUD showHUDAddedTo:self.view animated:YES];    /*     我们用NSInvocationOperation建了一个后台线程，并放到NSOperationQueue中。后台线程执行download方法。     */    queue = [[NSOperationQueue alloc]init];    NSInvocationOperation * op = [[NSInvocationOperation alloc]initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil];    [queue addOperation:op];}/*    这个方法处理下载网页的逻辑，下载完成后用performSelectorOnMainThread执行download_completed方法 */-(void)download{    NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"];    NSError * error;    //这里用的是NSString，如果是复杂的应用就可能不能这么简单了    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);    }}-(void)download_completed:(NSString *)data{    NSLog(@"call back");    //这个方法进行一个clear up 工作，停止菊花转动，并且把下载的内容显示在textView上面。    [MBProgressHUD hideHUDForView:self.view animated:YES];    self.content.text = data;}- (void)didReceiveMemoryWarning {    [super didReceiveMemoryWarning];    // Dispose of any resources that can be recreated.}@end

效果也可以达到，接下来见证一下GCD的强大：

//  Created by cuzZLYues on 2017/7/6.//  Copyright © 2017年 cuzZLYues. All rights reserved.//#import "ViewController.h"#import "MBProgressHUD.h"@interface ViewController ()/**    */@property (weak, nonatomic) IBOutlet UITextView *content;@property (nonatomic,strong) UIButton *myBtn;@endstatic NSOperationQueue * queue;@implementation ViewController- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];/************** 设置一个按钮 ******* */    _myBtn = [UIButton buttonWithType:UIButtonTypeSystem];    _myBtn.frame = CGRectMake(100, 50, 200, 100);    [_myBtn setTitle:@"开始下载" forState:UIControlStateNormal];    _myBtn.titleLabel.font = [UIFont systemFontOfSize:24];    [_myBtn addTarget:self action:@selector(someClick:) forControlEvents:UIControlEventTouchUpInside];    [self.view addSubview:_myBtn];}//单击按钮后调用-(void)someClick:(id)sender{    [MBProgressHUD showHUDAddedTo:self.view animated:YES];    [self useGCD];}-(void)useGCD{dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{    NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"];    NSError * error;    //这里用的是NSString，如果是复杂的应用就可能不能这么简单了    NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];    if (data!= nil) {        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{            [MBProgressHUD hideHUDForView:self.view animated:YES];            self.content.text = data;        });    }else{    NSLog(@"error when download:%@",error);    }});}- (void)didReceiveMemoryWarning {    [super didReceiveMemoryWarning];    // Dispose of any resources that can be recreated.}@end

首先我们可以看到，代码变短了。因为少了原来三个方法，也少了相互之间需要传递的变量的封装。

另外，代码变的非常的清晰，虽然是异步的代码，但是被GCD很牛逼的整合到了一起，逻辑清晰。如果应用MVC，我们也可以将ViewController 层的回调函数用GCD的方式传递给Model层，这相比以前用的@selector的方式，代码的逻辑关系更加的清楚。

如果有什么问题可以下载源码研究一下：
https://github.com/yueShenAAA/UseGCDDemo

2.使用GCD

(1)block的定义

简单block的定义有点像函数指针，差别是用‘^’代替函数指针‘*’符号：

//声明变量    void (^loggerBlcok)(void);    //定义    loggerBlcok = ^{        //code    };    //调用    loggerBlcok();

但是大多数情况下，我们时候内联的方式来定义它，即将它的程序块写在调用的函数里面，例如：

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{        //code do something    });

从上面可以看的出来，block有一下两点特点：

1.程序块可以在代码中以内联的方式来定义。
2.程序块可以访问在创建它的范围内的可用变量。

（2）系统提供的dispatch方法

为了方便的使用GCD，苹果提供了一些方法方便我们将block放在主线程上后台执行，或者延后执行：

//后台执行：    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{        //code do something    });    //主线程执行：    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{        //code do something    });    //一次性执行(单例的写法)：    static dispatch_once_t onceToken;    dispatch_once(&onceToken, ^{       //code to be executed once    });    //延迟2两秒执行：    double delayInSecond = 2.0;    dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSecond*NSEC_PER_SEC);    dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^{        //code to be executed on the main queue after delay    });

dispatch_queue_t 也可以自己定义，如要自定义queue，可以用dispatch_queue_create方法：

 // 自定义queue    dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL);    dispatch_async(urls_queue, ^{        // code    });

另外，GCD还有一些高级用法，例如让后台两个线程并行执行，然后等两个线程都结束后，再汇总执行结果。这个可以用dispatch_group、dispatch_group_async和dispatch_group_notify来实现：

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    });

（3）修改block之外的变量

默认情况下，在程序中访问的外部变量是复制过去的，即写操作不对原变量生效。但是你可以加上__block来让其写操作生效：

__block int a = 0;    void (^foo)(void) = ^{        a = 1;    };    foo();    //这里的a的值被修改为1；

（4）后台运行

使用block的另一个用处是让程序在后台比较长久的运行。在以前，当应用被按home键退出后，应用仅有最多5秒的时间做一些保存或清理资源的工作。但是应用可以调用UIApplication的beginBackgroundTaskWithExpirationHandler方法，让应用最多有10分钟的时间在后台长久运行。这个时间可以用来做清理本地缓存、发送统计数据等工作。

让程序在后台长久运行的代码如下：

AppDelegate.h文件

//  Created by cuzZLYues on 2017/7/6.//  Copyright © 2017年 cuzZLYues. All rights reserved.//#import <UIKit/UIKit.h>#import <CoreData/CoreData.h>@interface AppDelegate : UIResponder <UIApplicationDelegate>@property (strong, nonatomic) UIWindow *window;@property (readonly, strong) NSPersistentContainer *persistentContainer;/**   */@property (nonatomic,assign) UIBackgroundTaskIdentifier backgroudUpdateTask;- (void)saveContext;@end

AppDelegate.m文件

- (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application {    [self beginBackgroudUpdateTask];    //这里加上你需要长久运行的代码    [self endBackgroundUpdateTask];    NSLog(@"进入后台");}-(void)beginBackgroudUpdateTask{    self.backgroudUpdateTask = [[UIApplication sharedApplication]beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{        [self endBackgroundUpdateTask];    }];}-(void)endBackgroundUpdateTask{    [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask:self.backgroudUpdateTask];    self.backgroudUpdateTask = UIBackgroundTaskInvalid;    NSLog(@"后台做事儿");}

3.总结

总体来说，GCD能够极大的方便开发者进行多线程编程，大家应该尽量使用GCD来处理后台线程和UI线程的交互。