GCD介绍与总结

来源：互联网发布：淘宝商城女童装编辑：程序博客网时间：2024/04/30 19:02

一、简单介绍

1.什么是GCD？

全称是Grand Central Dispatch，可译为“大中心调度”

纯C语言，提供了非常多强大的函数

2.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代码

3.提示

(1)GCD存在于libdispatch.dylib这个库中，这个调度库包含了GCD的所有的东西，但任何IOS程序，默认就加载了这个库，在程序运行的过程中会动态的加载这个库，不需要我们手动导入。

点击+a按钮，可以导入框架。

(2)GCD是纯C语言的，因此我们在编写GCD相关代码的时候，面对的是函数，而不是方法。

(3)GCD中的函数大多数都以dispatch开头。

二、任务和队列

GCD中有2个核心概念

（1）任务：执行什么操作

（2）队列：用来存放任务

GCD的使用就2个步骤

（1）确定或创建队列

（2）创建和添加任务

将任务添加到队列中，GCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执行

提示：任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出

三、执行任务

1.GCD中有2个用来执行任务的函数

说明：把右边的参数（任务）提交给左边的参数（队列）进行执行。

（1）用同步的方式执行任务 dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

参数说明：

queue：队列

block：任务

（2）用异步的方式执行任务 dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

2.同步和异步的区别

同步：在当前线程中执行

异步：在另一条线程中执行

四、队列

1.队列的类型

GCD的队列可以分为2大类型

（1）并发队列（Concurrent Dispatch Queue）

可以让多个任务并发（同时）执行（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

（2）串行队列（Serial Dispatch Queue）

让任务一个接着一个地执行（一个任务执行完毕后，再执行下一个任务）

2.补充说明

有4个术语比较容易混淆：同步、异步、并发、串行

同步和异步决定了要不要开启新的线程

同步：在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力

异步：在新的线程中执行任务（若queue为主队列，则不会开启新线程），具备开启新线程的能力

并发和串行决定了任务的执行方式

并发：多个任务并发（同时）执行

串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务。很多时候，我们下一个动作的操作必须需要用到前面一个操作的数据时，这就是同步编程，需要任务串行执行

异步和并发关系：异步只是提供了一种多线程处理的概念，并发是更像是异步的一种大规模实现。因此说，异步解决了线程堵塞，而并发则是在异步的基础上，提高了符合特性事件的处理时间效率。这和下面的相吻合，dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0,0), ^{});放进后台执行，主要是解决阻塞，效率不一定提高，而通过分派组（dispatch group）则是可以让任务并发从而提高效率。

//  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 });

3.串行队列

GCD中获得串行有2种途径

（1）使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

dispatch_queue_t dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr); // 队列名称，队列属性，一般用NULL即可

示例：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", NULL); // 创建

dispatch_release(queue); // 非ARC需要释放手动创建的队列

（2）使用主队列（跟主线程相关联的队列）

主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列,放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行

使用dispatch_get_main_queue()获得主队列

示例：

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

4.并发队列

GCD默认已经提供了全局的并发队列，供整个应用使用，不需要手动创建

使用dispatch_get_global_queue函数获得全局的并发队列

dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority,unsigned long flags); // 此参数暂时无用，用0即可

示例：

这个参数是留给以后用的，暂时用不上，传个0。

第一个参数为优先级，这里选择默认的。获取一个全局的默认优先级的并发队列。

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); // 获得全局并发队列

说明：全局并发队列的优先级

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认（中）

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低

#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台

5.各种队列的执行效果

五、代码示例

（1）用异步函数往并发队列中添加任务

 1 // 2 //  YYViewController.m 3 //  08-GCD基本使用 4 // 5 //  Created by apple on 14-6-24. 6 //  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved. 7 // 8  9 #import "YYViewController.h"10 11 @interface YYViewController ()12 13 @end14 15 @implementation YYViewController16 17 - (void)viewDidLoad18 {19     [super viewDidLoad];20     //1.获得全局的并发队列21    dispatch_queue_t queue =  dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);22     //2.添加任务到队列中，就可以执行任务23     //异步函数：具备开启新线程的能力24     dispatch_async(queue, ^{25         NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]);26     });27     dispatch_async(queue, ^{28         NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);29     });30     dispatch_async(queue, ^{31         NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);32     });33 //打印主线程34     NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);35     36 }37 38 @end

总结：同时开启三个子线程

补充：

需要注意的是，整个程序看上去基本就是在Main线程中执行。确实也是这样的一种现象，因为我们基本都是在操作控件的布局，对控件数据添加，对于UI对象的更新都是在主线程的进行。由于UIKit的线程安全性，从后台线程向任何GUI对象发送消息都是不可能的，还是需要调用分派函数，将工作传回主线程！即便我们开启了一个新的子线程用来获取处理数据，最后还是需要通过通知UI主线程来刷新。

[cpp] view plaincopy

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
// 处理耗时操作的代码块...
//通知主线程刷新
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
//回调或者说是通知主线程刷新，
});
});

总结：在我们向全局队列添加完任务，仍需要返回主线程才能对ui进行操作。

将耗时操作放进后台执行，我们的UI主线程是可以操作的，比如界面上有个按钮，在耗时操作执行过程中，按钮还是可以按的

而不是如同步，在耗时操作期间，只能干等着，什么都做不了。

异步的核心概念就是一个新线程，一个消息回调通知。

（2）用异步函数往串行队列中添加任务

 1 // 2 //  YYViewController.m 3 //  09—GCD基本使用2 4 // 5 //  Created by apple on 14-6-24. 6 //  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved. 7 // 8  9 #import "YYViewController.h"10 11 @interface YYViewController ()12 13 @end14 15 @implementation YYViewController16 17 - (void)viewDidLoad18 {19     [super viewDidLoad];20     21     //打印主线程22     NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);23     24     //创建串行队列25     dispatch_queue_t  queue= dispatch_queue_create("wendingding", NULL);26     //第一个参数为串行队列的名称，是c语言的字符串27     //第二个参数为队列的属性，一般来说串行队列不需要赋值任何属性，所以通常传空值（NULL）28     29     //2.添加任务到队列中执行30     dispatch_async(queue, ^{31         NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]);32     });33     dispatch_async(queue, ^{34         NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);35     });36     dispatch_async(queue, ^{37         NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);38     });39     40     //3.释放资源41 //    dispatch_release(queue);42 }43 44 @end

总结：会开启线程，但是只开启一个线程

（3）用异步函数向主队列中添加任务

- (void)viewDidLoad {    [super viewDidLoad];    // Do any additional setup after loading the view.    NSLog(@"this is viewdidload");    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{        NSLog(@"this is main queue");            <span style="background-color: rgb(51, 204, 0);"> //1</span>        NSLog(@"thread name %@",[NSThread currentThread]);});        NSLog(@"main thread name %@",[NSThread currentThread]);<span style="background-color: rgb(51, 204, 0);">//2</span>}

调试结果：

2015-10-28 10:13:54.340 Thermostat[10286:4175994] this is viewdidload

2015-10-28 10:13:54.342 Thermostat[10286:4175994] main thread name <NSThread: 0x14590b60>{number = 1, name = main}

2015-10-28 10:13:54.434 Thermostat[10286:4175994] this is main queue

2015-10-28 10:13:54.435 Thermostat[10286:4175994] thread name <NSThread: 0x14590b60>{number = 1, name = main}

总结：可以看出，尽管使用了异步函数，但由于主程序就是运行在主线程（运行主队列中的任务）上，同时主队列又是串行队列，所以并没有开启新线程，仍旧是在主线程（即主程序运行的线程）中运行。异步函数只是把任务放进主队列并立即返回，由于主队列是串行队列，所以先执行了语句2，然后才执行语句1

（4）用同步函数往并发队列中添加任务

 1 // 2 //  YYViewController.m 3 //  10-CGD基本使用3 4 // 5 //  Created by apple on 14-6-24. 6 //  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved. 7 // 8  9 #import "YYViewController.h"10 11 @interface YYViewController ()12 13 @end14 15 @implementation YYViewController16 /**17  *  用同步函数往并发队列中添加任务18  */19 - (void)viewDidLoad20 {21     [super viewDidLoad];22     23     //打印主线程24     NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);25     26     //创建串行队列27     dispatch_queue_t  queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);28 29     30     //2.添加任务到队列中执行31     dispatch_sync(queue, ^{32         NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]);33     });34     dispatch_sync(queue, ^{35         NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);36     });37     dispatch_sync(queue, ^{38         NSLog(@"下载图片3----%@",[NSThread currentThread]);39     });40 }41 42 @end

总结：不会开启新的线程，并发队列失去了并发的功能

（5）用同步函数往串行队列中添加任务

 1 // 2 //  YYViewController.m 3 //  11—CGD基本使用4 4 // 5 //  Created by apple on 14-6-24. 6 //  Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved. 7 // 8  9 #import "YYViewController.h"10 11 @interface YYViewController ()12 13 @end14 15 @implementation YYViewController16 17 18 /**19  *用同步函数往串行队列中添加任务20  */21 - (void)viewDidLoad22 {23     [super viewDidLoad];24      NSLog(@"用同步函数往串行队列中添加任务");25     //打印主线程26     NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);27     28     //创建串行队列29     dispatch_queue_t  queue= dispatch_queue_create("wendingding", NULL);30     31     //2.添加任务到队列中执行32     dispatch_sync(queue, ^{33         NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]);34     });35     dispatch_sync(queue, ^{36         NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);37     });38     dispatch_sync(queue, ^{39         NSLog(@"下载图片3----%@",[NSThread currentThread]);40     });41 }42 43 @end

总结：不会开启新的线程

（6）补充

补充：队列名称的作用：

将来调试的时候，可以看得出任务是在哪个队列中执行的。

（7）小结

说明：同步函数不具备开启线程的能力，无论是什么队列都不会开启线程；异步函数具备开启线程的能力，开启几条线程由队列决定（串行队列只会开启一条新的线程，并发队列会开启多条线程）。

同步函数

（1）并发队列：不会开线程

（2）串行队列：不会开线程

异步函数

（1）并发队列：能开启N条线程

（2）串行队列：开启1条线程

（3）主队列：主队列也为串行队列，但主线程是和主队列绑定的，一般主程序运行在主线程上，所以不会开启新线程，仍旧在主线程上执行

补充：

凡是函数中，各种函数名中带有create\copy\new\retain等字眼，都需要在不需要使用这个数据的时候进行release。

GCD的数据类型在ARC的环境下不需要再做release。

CF（core Foundation）的数据类型在ARC环境下还是需要做release。

异步函数具备开线程的能力，但不一定会开线程

六、分派组 dispatch group

将在一个组的上下文中通过dispatch_group_async()函数异步分派的所有程序块设置为松散的，以尽可能快地执行，如果可能，将她们分发给多个线程来同时执行。也可以使用dispatch_group_notify()函数指定一个额外的程序块，让它在组中的所有程序块运行完成后再执行。比如你执行三个下载任务，当三个任务都下载完成后你才通知界面说完成的了。下面是一段例子代码：

[cpp] view plaincopy
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, ^{  
    [NSThread sleepForTimeInterval:1];  
    NSLog(@"group1");  
});  
dispatch_group_async(group, queue, ^{  
    [NSThread sleepForTimeInterval:2];  
    NSLog(@"group2");  
});  
dispatch_group_async(group, queue, ^{  
    [NSThread sleepForTimeInterval:3];  
    NSLog(@"group3");  
});  
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{  
    NSLog(@"updateUi");  
});  

dispatch_group_async是异步的方法，运行后可以看到打印结果：

2012-09-25 16:04:16.737 gcdTest[43328:11303] group1
2012-09-25 16:04:17.738 gcdTest[43328:12a1b] group2
2012-09-25 16:04:18.738 gcdTest[43328:13003] group3
2012-09-25 16:04:18.739 gcdTest[43328:f803] updateUi

总结：每个一秒打印一个，当第三个任务执行后，upadteUi被打印。组中所有的任务执行完后才会触发notify中的任务。

读完上面的内容，对于下面GCD的常用用法及注释可以理解了：

GCD的用法：

 //  后台执行，但效率不一定高，主要可以解决阻塞问题： dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{      // something }); // 主线程执行，不会创建新的线程： 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 }); // 自定义dispatch_queue_t，串行队列 dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL); dispatch_async(urls_queue, ^{  　 　// your code  }); dispatch_release(urls_queue); // 分派组和消息回调通知，可以提高执行效率，让任务并发执行，由GCD自己调度执行 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 });

1 0