iOS多线程GCD简介（一）

之前讲过多线程之NSOperation，今天来讲讲代码更加简洁和高效的GCD。下面说的内容都是基于iOS6以后和ARC下。

Grand Central Dispatch (GCD)简介

Grand Central Dispatch(GCD) 是异步执行任务的技术之一。开发者只需要定义想执行的任务并追加到适当的Dispatch Queue中，GCD就能生成必要的线程并计划执行任务。由于线程管理是作为系统的一部分来实现的，因此可以统一管理，也可执行任务，这样就比以前的线程更有效率。GCD用非常简洁的代码，就可以实现多线程编程。

这篇主要讲Dispatch Queue的一些基本东西，后续会加入其他相关内容的介绍。

Dispatch Queue 种类

Dispatch Queue是执行处理的等待队列，通过调用dispatch_async等函数，以block的形式将任务追加到Dispatch Queue中。Dispatch Queue按照添加进来的顺序（FIFO）执行任务处理。但是在任务执行处理方式上，分为Serial Dispatch Queue和Concurrent Dispatch Queue。两者的区别如表格所示

Dispatch Queue分类	说明
Serial Dispatch Queue	串行的队列，每次只能执行一个任务，并且必须等待前一个执行任务完成
Concurrent Dispatch Queue	一次可以并发执行多个任务，不必等待执行中的任务完成

下面用代码来演示下：

    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"1");
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"2");
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"3");
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"4");
    });

如果上面的queue是Serial Dispatch Queue的话，那么输出的结果一定是1，2，3，4。因为执行顺序是确定的，并且后续的任务必须在之前的任务执行完成后才能执行。

如果是Concurrent Dispatch Queue的话，那么输出的结果就不一定是1，2，3，4了。因为这些任务都是并发执行，并且不需要等待执行中的任务完成，如果其中任意一个任务完成将立即执行后面的任务。

Dispatch Queue 创建

在自定义创建前，我们先看看系统为我们提供的几个全局的Dispatch Queue:

名称	Dispatch Queue 的种类	说明
Main Dispatch Queue	Serial Dispatch Queue	主线程执行
Global Dispatch Queue (HIGH)	Concurrent Dispatch Queue	执行优先级：高
Global Dispatch Queue (DEFAULT)	Concurrent Dispatch Queue	执行优先级：默认
Global Dispatch Queue (LOW)	Concurrent Dispatch Queue	执行优先级：低
Global Dispatch Queue (BACKGROUND)	Concurrent Dispatch Queue	执行优先级：后台

从表格中我们可以知道我们的主线程就是Serial Dispatch Queue,而之后的三种Dispatch Queue 则是Concurrent Dispatch Queue。这也是为什么我们不能把耗时的任务放在主线程里面去操作。

如果没有特殊需求，我们可以直接获取这些queue来执行我们的任务：

//主线程
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
//HIGH
    dispatch_queue_t highQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0);
//DEFAULT
    dispatch_queue_t defaultQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//LOW
    dispatch_queue_t lowQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0);
//BACKGROUND
    dispatch_queue_t backgroundQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);

下面看看如何自定义一个queue：

//串行队列
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.gcd.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
//并发队列
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("com.gcd.concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

通过调用dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr)这个函数。第一个参数是给这个queue起的标识，这个在调试的可以看到是哪个队列在执行，或者在crash日志中，也能做为提示。第二个是需要创建的队列类型，是串行的还是并发的。当然你也可以通过dispatch_queue_get_label(dispatch_queue_t queue)获取你创建queue的名字。

使用

• 异步执行

这个也是我们使用最多的地方，我们直接调用dispatch_async这个函数，就可以将我们要追加的任务添加到队列里面，并立即返回，异步的执行。这个不多讲。

dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"1");
    });

• 同步执行

这点我们可能用得不是很多，但是一用不好就出现问题了。当调用这个dispatch_sync函数的时候，这个线程将不会立即返回，直到这个线程执行完毕。看下下面的代码：

dispatch_sync(queue, ^{
        [NSThread sleepForTimeInterval:3];
        NSLog(@"2");
    });

如果你在主线程里面调用这个函数，那么，很遗憾，主线程将被卡主3秒钟。当主线程调用这个方法的时候，由于是同步，不会立即返回，直到这个里面内容执行完毕才能返回。这个时候不管你这个queue是什么类型，都一样。既然不能立即返回，我们可以在一个异步执行的线程中，再去调用这个同步方法。

dispatch_async(serialQueue, ^{
        NSLog(@"4");
        dispatch_sync(queue, ^{
            [NSThread sleepForTimeInterval:3];
            NSLog(@"5");
        });
        NSLog(@"6");
    });

那这个时候，调用这个方法的时候这个线程将立即返回。而同步在这个线程里面执行。这个时候将输出，4，5，6的结果。

同步执行的死锁问题

现在把上面代码拿出来改下

dispatch_async(serialQueue, ^{
        NSLog(@"4");
        dispatch_sync(serialQueue, ^{
            [NSThread sleepForTimeInterval:3];
            NSLog(@"5");
        });
        NSLog(@"6");
    });

这个时候，我把queue的类型设置为串行的类型。这个时候将只会输出4。为什么呢？系统调用这个线程的时候，首先输出4，然后继续执行这个里面的同步线程。由于我的这个queue是串行的，也就是后续的任务必须在之前的执行中任务完成后才能继续执行。但是这个同步执行的线程不会立即返回，必须等到它执行完成才能返回。这样最外面的任务没法执行完，而里面的同步线程又不能立即返回，所以就形成了死锁。

因此在你的编程中使用这个API的时候，一定要当心，不然就会形成死锁。