多线程 GCD

n多线程
GCD

n简介

n什么是GCD

p全称是Grand Central Dispatch，可译为“牛逼的中枢调度器”

p纯C语言，提供了非常多强大的函数

nGCD的优势

pGCD是苹果公司为多核的并行运算提出的解决方案

pGCD会自动利用更多的CPU内核（比如双核、四核）

pGCD会自动管理线程的生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程）

p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

n任务和队列

nGCD中有2个核心概念

p任务：执行什么操作

p队列：用来存放任务

nGCD的使用就2个步骤

p定制任务

ü确定想做的事情

p将任务添加到队列中

üGCD会自动将队列中的任务取出，放到对应的线程中执行

ü任务的取出遵循队列的FIFO原则：先进先出，后进后出

n执行任务

nGCD中有2个用来执行任务的函数

p用同步的方式执行任务

dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

üqueue：队列

üblock：任务

p用异步的方式执行任务

dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

n同步和异步的区别

p同步：在当前线程中执行

p异步：在另一条线程中执行

n队列的类型

nGCD的队列可以分为2大类型

p并发队列（Concurrent Dispatch Queue）

ü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）

ü并发功能只有在异步（dispatch_async）函数下才有效

p串行队列（Serial Dispatch Queue）

ü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）

n容易混淆的术语

n有4个术语比较容易混淆：同步、异步、并发、串行

p同步和异步决定了要不要开启新的线程

ü同步：在当前线程中执行任务，不具备开启新线程的能力

ü异步：在新的线程中执行任务，具备开启新线程的能力

p并发和串行决定了任务的执行方式

ü并发：多个任务并发（同时）执行

ü串行：一个任务执行完毕后，再执行下一个任务

n并发队列

nGCD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

p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, // 队列的优先级

unsigned long flags); // 此参数暂时无用，用0即可

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

n全局并发队列的优先级

p#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH 2 // 高

p#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT 0 // 默认（中）

p#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW (-2) // 低

p#define DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND INT16_MIN // 后台

n串行队列

nGCD中获得串行有2种途径

p使用dispatch_queue_create函数创建串行队列

dispatch_queue_t

dispatch_queue_create(const char *label, // 队列名称

dispatch_queue_attr_t attr); // 队列属性，一般用NULL即可

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("cn.itcast.queue", NULL); // 创建

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

p使用主队列（跟主线程相关联的队列）

ü主队列是GCD自带的一种特殊的串行队列

ü放在主队列中的任务，都会放到主线程中执行

ü使用dispatch_get_main_queue()获得主队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

n各种队列的执行效果

n线程间通信示例

n从子线程回到主线程

dispatch_async(

dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

// 执行耗时的异步操作...

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

// 回到主线程，执行UI刷新操作

});

n延时执行

niOS常见的延时执行有2种方式

p调用NSObject的方法

[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];

// 2秒后再调用self的run方法

p使用GCD函数

dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

// 2秒后异步执行这里的代码...

});

n一次性代码

n使用dispatch_once函数能保证某段代码在程序运行过程中只被执行1次

static dispatch_once_t onceToken;

dispatch_once(&onceToken, ^{

// 只执行1次的代码(这里面默认是线程安全的)

});

n队列组

n有这么1种需求

p首先：分别异步执行2个耗时的操作

p其次：等2个异步操作都执行完毕后，再回到主线程执行操作

n如果想要快速高效地实现上述需求，可以考虑用队列组

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

// 执行1个耗时的异步操作

});

dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{

// 执行1个耗时的异步操作

});

dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{

// 等前面的异步操作都执行完毕后，回到主线程...

});

n单例模式

n单例模式的作用

p可以保证在程序运行过程，一个类只有一个实例，而且该实例易于供外界访问

p从而方便地控制了实例个数，并节约系统资源

n单例模式的使用场合

p在整个应用程序中，共享一份资源（这份资源只需要创建初始化1次）

n单例模式在ARCMRC环境下的写法有所不同，需要编写2套不同的代码

p可以用宏判断是否为ARC环境

#if __has_feature(objc_arc)

// ARC

#else

// MRC

#endif

n单例模式 - ARC

nARC中，单例模式的实现

p在.m中保留一个全局的static的实例

static id _instance;

p重写allocWithZone:方法，在这里创建唯一的实例（注意线程安全）

+ (id)allocWithZone:(struct _NSZone *)zone

{

@synchronized(self) {

if (!_instance) {

_instance = [super allocWithZone:zone];

}

return _instance;

}

n单例模式 - ARC

p提供1个类方法让外界访问唯一的实例

+ (instancetype)sharedSoundTool

{

@synchronized(self) {

if (!_instance) {

_instance = [[self alloc] init];

}

return _instance;

}

n单例模式 – 非ARC

n非ARC中（MRC），单例模式的实现（比ARC多了几个步骤）

p实现copyWithZone:方法

+ (id)copyWithZone:(struct _NSZone *)zone

{

return _instance;

}

p实现内存管理方法

- (id)retain { return self; }

- (NSUInteger)retainCount { return 1; }

- (oneway void)release {}

- (id)autorelease { return self; }