多线程-GCD学习笔记

********************************* 基本概念 ***********************************

1. Grand Central Dispatch (GCD)是Apple开发的一个多核编程的较新的解决方法，是苹果主推的多线程处理机制。在多核CPU的状态下，GCD的性能很高。

它自动利用更多的CPU内核，管理线程生命周期，程序员不需要编写任何线程管理代码，只需要给定要让GCD执行的任务。

2. GCD是纯C语言的，GCD中的函数大多数以dispatch开头。

3. GCD存在于 libdispatch.dylib 库中，但不需要手动导入，默认包含。

4. GCD的两个核心概念：任务 和 队列

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，遵行FIFO原则：先进先出，后进后出。

5. GCD一般和Block一起使用，在Block回调中处理程序操作。

****************************** GCD的三种调度队列 ******************************

首先需要明确4个术语的概念：

1. 异步（async）：在另一条线路中执行，具备开启新线程的能力

2. 同步（sync）：在当前线路执行，不具备开启新线程的能力

3. 并行（concurrent）：自动开启多个线程让多个任务同时执行，并行功能只在异步条件下才有效

4. 串行（serial）：一个任务执行完成才执行下一个

总而言之：同步和异步决定要不要开启新的线程，并行和串行决定任务执行的方式。

GCD的三种调度队列：

1. 运行在主线程的主队列Main queue，一般是执行和UI相关的任务比如更新UI的显示，通过dispatch_get_main_queue获取。

2. 并发队列global dispatch queue，一般是后台长时间执行的任务比如下载，默认提供，不需要创建，通过dispatch_get_global_queue获取。

 dispatch_queue_t dispatch_get_global_queue(dispatch_queue_priority_t priority,unsigned long flags)
 // dislatch_queue_t 表示返回的是一个队列
 /* 第一个参数dispatch_queue_priority_t priority表示优先级，后面会使用默认优先级
 DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT */
 // 第二个参数unsigned long flags是以后才会使用的，所以先传0

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

3. 串行队列serial queues，获得串行有两种途径

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)
 // 第一个参数是队列名称，第二个参数是队列属性，一般传NULL

 // 用法
 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("blahblahblah",  NULL);

 //非ARC需要手动释放队列
 //dispatch_release(queue);

2） 使用主队列（一种特殊的串行队列，GCD自带的在主线程中执行的队列）

 dispatch_get_main_queue()

 // 用法
 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

********************************* 代码示例 **********************************

1. 用异步函数向并发队列添加任务

// ViewController.m

#import <ViewController.h>

@interface ViewController()

@end

@implementation ViewController
-(void)viewDidLoad{
    [super viewDidLoad];
    //1. 获得全局并发队列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,)；
    //2. 添加任务到队列中
    dispatch_async(queue,^{
        NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue,^{
        NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue,^{
        NSLog(@"下载图片3----%@",[NSThread currentThread]);
    });
    NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);

}
@end

// 异步，并发，开启了3个子线程

2. 用异步函数向串行队列添加任务

// ViewController.m

#import <ViewController.h>

@interface ViewController()

@end

@implementation ViewController
-(void)viewDidLoad{    [super viewDidLoad];
    NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);
    dispatch_queue_t queue = diapatch_queue_create("BlahBlahBlah",NULL);
    dispatch_async(queue,^{
        NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThread currentThread])
    });
    dispatch_async(queue,^{
        NSLog("下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);
    })
    diapatch_async(queue,^{
        NSLog("下载图片3----%@",[NSThread currentThread]);
    })

    // 释放队列
    // dispatch_release(queue);
)

// 异步，串行，只开启一条子线程，子线程的任务串行执行

3. 用同步函数向并发队列添加任务

 // ViewController.m

 #import <ViewController.h>

 @interface ViewController()

 @end

 @implementation ViewController
 -(void)viewDidLoad{
     [super viewDidLoad];
     NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);
     dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT，)；
     dispatch_sync(queue,^{
         NSLog("下载图片1----%@",[NSThread currentThread]);
     })
     dispatch_sync(queue,^{
         NSLog("下载图片2----%@",[NSThread currentThread]);
     })
     dispatch_sync(queue,^{
         NSLog("下载图片3----%@",[NSThread currentThread]);
     })

 )

 //  同步，并发，并发队列失去并发功能，不具备开启新线程的能力，只有主线程

4. 用同步函数向串行队列添加任务

 // ViewController.m

 #import <ViewController.h>

 @interface ViewController()

 @end

 @implementation ViewController
 -(void)viewDidLoad{
     [super viewDidLoad];
     NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);
     dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("blahblahblah",NULL);
     dispatch_sync(queue,^{
         NSLog(@"下载图片1----%@",[NSThrea currentThread]);
     })
     dispatch_sync(queue,^{
         NSLog(@"下载图片2----%@",[NSThrea currentThread]);
     })
     dispatch_sync(queue,^{
         NSLog(@"下载图片3----%@",[NSThrea currentThread]);
     })

 )
 @end

 // 同步，串行，没有开启新线程的能力，只有主线程

总结：

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

********************************线程死锁***********************************

不能使用同步函数向主线程添加任务：

 dispatch_sync(diapatch_get_main_queue(),^{
     NSLog("线程死锁");
 })

在程序中写这样的语句不会有任何输出。

理解关键是：dispatch_sync 函数要到block里的内容执行完才能返回，主线程要等待函数返回。

dispatch_async 函数一被调用，马上返回，因此主线程得到返回就可以去做别的事。

原因在于：主线程调用同步函数dispatch_sync，添加任务到主队列（属于串行队列），主线程等待函数的返回，函数等待主线程结束才能执行block的内容，而同步函数必须等到执行完内部内容才能返回，因此造成线程死锁。

就像：A等待B买回来的材料才知道该干嘛，而B需要A提供自己要做什么的信息来决定买什么材料。

因此要向主队列中添加任务，用异步函数。

 dispatch_async(dispatch_get_main_queue,^{
     NSLog(@"不会造成线程死锁");
 })

****************************持续更新中****************************