iOS GCD基础篇 - 同步、异步，并发、并行的理解

1、关于GCD

- GCD全称是Grand Central Dispatch

　  - 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）

2、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

　　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，后进后出

3、关于同步、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，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

4、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　　

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

　示例：

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queneName", 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();

　

5、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

各种队列的执行效果：

6、代码示例　

　（1）用异步函数往并发队列中添加任务

//异步并发
-(void)ybbf{
    //获取全局并发队列
    dispatch_queue_t queue =  dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //2.添加任务到队列中，就可以执行任务
    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]);
        });
    //打印主线程
    NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);

}

总结：异步并发执行3个任务，会开启3个子线程。

（2）用异步函数往串行队列中添加任务

//异步串行
-(void)ybcx{
    //创建一个队列，queneName不要加@，这里用c写法
    dispatch_queue_t queue =  dispatch_queue_create("queneName", NULL);
    //2.添加任务到队列中，就可以执行任务
    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]);
    });
    //打印主线程
    NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);

}

总结：异步串行执行3个任务，只会开启一个子线程。

　

（3）用同步函数往并发队列中添加任务　

//同步并发
-(void)tbbf{
    //获取全局并发队列
    dispatch_queue_t queue =  dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    //2.添加任务到队列中，就可以执行任务
    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]);
    });
    //打印主线程
    NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);

}

总结：不会开启新的线程，并发队列失去了并发的功能。

（4）用同步函数往串行队列中添加任务

//同步串行
-(void)tbcx{
    //创建一个队列，queneName不要加@，这里用c写法
    dispatch_queue_t queue =  dispatch_queue_create("queneName", NULL);
    //2.添加任务到队列中，就可以执行任务
    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]);
    });
    //打印主线程
    NSLog(@"主线程----%@",[NSThread mainThread]);

}

总结：不会开启新的线程，创建的自定义队列无效。

　　

（6）代码小结

　　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

　　

（7）避免死锁

　　停止等待事情的线程会导致多个线程相互维持等待，即死锁。

　　多个线程卡住，并互相等待对方完成或执行其它操作；第一个不能完成是因为它在等待第二个的完成；但第二个也不能完成，因为它在等待第一个的完成。

 dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"111111");
    });

 NSLog(@"222222");

　　执行上面的代码，你会发现没有任何打印，这个时候就是发生了死锁，我们禁止在主队列（iOS开发中，主队列是串行队列）中，再同步使用主队列执行任务，同理，禁止在同一个同步串行队列中，再使用该串行队列同步的执行任务，因为这样会造成死锁。

 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("queneName", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

    dispatch_sync(queue, ^{

        NSLog(@"111111");

        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"22222");
        });

        NSLog(@"3333333");

    });
    NSLog(@"44444444");

会发现，只是打印了一次，然后就造成了死锁。

关于GCD的dispatch_group，可以查看：

iOS GCD中级篇 - dispatch_group