iOS多线程GCD 研究

Grand Central Dispatch (GCD)是Apple开发的一个多核编程的解决方法。
dispatch queue分成以下三种：
1）运行在主线程的Main queue，通过dispatch_get_main_queue获取。

1. /*!
2. * @function dispatch_get_main_queue
3. *
4. * @abstract
5. * Returns the default queue that is bound to the main thread.
6. *
7. * @discussion
8. * In order to invoke blocks submitted to the main queue, the application must
9. * call dispatch_main(), NSApplicationMain(), or use a CFRunLoop on the main
10. * thread.
11. *
12. * @result
13. * Returns the main queue. This queue is created automatically on behalf of
14. * the main thread before main() is called.
15. */
16. __OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_6,__IPHONE_4_0)
17. DISPATCH_EXPORT struct dispatch_queue_s _dispatch_main_q;
18. #define dispatch_get_main_queue() \
19. DISPATCH_GLOBAL_OBJECT(dispatch_queue_t, _dispatch_main_q)

/*!
* @function dispatch_get_main_queue
*
* @abstract
* Returns the default queue that is bound to the main thread.
*
* @discussion
* In order to invoke blocks submitted to the main queue, the application must
* call dispatch_main(), NSApplicationMain(), or use a CFRunLoop on the main
* thread.
*
* @result
* Returns the main queue. This queue is created automatically on behalf of
* the main thread before main() is called.
*/
__OSX_AVAILABLE_STARTING(__MAC_10_6,__IPHONE_4_0)
DISPATCH_EXPORT struct dispatch_queue_s _dispatch_main_q;
#define dispatch_get_main_queue() \
DISPATCH_GLOBAL_OBJECT(dispatch_queue_t, _dispatch_main_q)

可以看出，dispatch_get_main_queue也是一种dispatch_queue_t。
2）并行队列global dispatch queue，通过dispatch_get_global_queue获取，由系统创建三个不同优先级的dispatch queue。并行队列的执行顺序与其加入队列的顺序相同。
3）串行队列serial queues一般用于按顺序同步访问，可创建任意数量的串行队列，各个串行队列之间是并发的。
当想要任务按照某一个特定的顺序执行时，串行队列是很有用的。串行队列在同一个时间只执行一个任务。我们可以使用串行队列代替锁去保护共享的数据。和锁不同，一个串行队列可以保证任务在一个可预知的顺序下执行。
serial queues通过dispatch_queue_create创建，可以使用函数dispatch_retain和dispatch_release去增加或者减少引用计数。
GCD的用法：

1. //  后台执行：
2. dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
3. // something
4. });
5. // 主线程执行：
6. dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
7. // something
8. });
9. // 一次性执行：
10. static dispatch_once_t onceToken;
11. dispatch_once(&onceToken, ^{
12. // code to be executed once
13. });
14. // 延迟2秒执行：
15. double delayInSeconds = 2.0;
16. dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);
17. dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
18. // code to be executed on the main queue after delay
19. });
20. // 自定义dispatch_queue_t
21. dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL);
22. dispatch_async(urls_queue, ^{
23. 　 　// your code
24. });
25. dispatch_release(urls_queue);
26. // 合并汇总结果
27. dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
28. dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
29. // 并行执行的线程一
30. });
31. dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
32. // 并行执行的线程二
33. });
34. dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
35. // 汇总结果
36. });

//  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
 });

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

 // 合并汇总结果
 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
 });

一个应用GCD的例子：

1. dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
2. NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.baidu.com"];
3. NSError * error;
4. NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
5. if (data != nil) {
6. dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
7. NSLog(@"call back, the data is: %@", data);
8. });
9. } else {
10. NSLog(@"error when download:%@", error);
11. }
12. });

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.baidu.com"];
        NSError * error;
        NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
        if (data != nil) {
            dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
                NSLog(@"call back, the data is: %@", data);
            });
        } else {
            NSLog(@"error when download:%@", error);
        }
    });

GCD的另一个用处是可以让程序在后台较长久的运行。
在没有使用GCD时，当app被按home键退出后，app仅有最多5秒钟的时候做一些保存或清理资源的工作。但是在使用GCD后，app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示例代码如下：

1. // AppDelegate.h文件
2. @property (assign, nonatomic) UIBackgroundTaskIdentifier backgroundUpdateTask;
3. // AppDelegate.m文件
4. - (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application
5. {
6. [self beingBackgroundUpdateTask];
7. // 在这里加上你需要长久运行的代码
8. [self endBackgroundUpdateTask];
9. }
10. - (void)beingBackgroundUpdateTask
11. {
12. self.backgroundUpdateTask = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{
13. [self endBackgroundUpdateTask];
14. }];
15. }
16. - (void)endBackgroundUpdateTask
17. {
18. [[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask: self.backgroundUpdateTask];
19. self.backgroundUpdateTask = UIBackgroundTaskInvalid;
20. }