iOS GCD常规使用

前言：本文的主要内容是：

iOS中常用的几种多线程技术比较
GCD知识铺垫
GCD的使用
GCD中一些系统提供的其他常用的dispatch方法

1. iOS中常用的几种多线程技术比较

pthread：通用于Unix/Linux/Windows的C语言线程管理API，可移植性强，但是使用繁琐，需要使用者管理线程生命周期。
NSThread：使用Objective-C实现，轻量级的线程管理，但也需要手动管理线程的生命周期
NSOperation：基于GCD，使用Objective-C实现的面向对象的线程管理，比GCD更高级，但是处理简单任务会比GCD代码更多。
GCD : 旨在优化多核环境中的并发操作,简单易用，效率高，速度快，能自动管理线程生命周期（创建线程、调度任务、销毁线程）。
线程的生命周期图：

线程的生命周期.png

2. GCD知识铺垫

** 竞争&同步：两个线程抢夺同一个资源，就会竞争，为了防止竞争，一个线程拥有资源的时候，会对资源加锁，另一个线程就要等待解锁以后再拥有这个资源，这叫同步。
** 死锁：两个线程互相等待对方释放资源
主线程&后台线程：主线程也叫前台线程，程序启动的默认线程，操作UI的线程。后台线程，即非主线程，用于不影响主线程的完成一些任务
并行队列&串行队列：并行，就是队列中几个任务一起完成。串行，就是队列几个任务一个接着一个完成。
同步线程&异步线程：同步执行线程，等待新线程执行完以后，再继续执行当前线程，很少用到。异步执行线程，在执行新线程的同时，继续执行当前线程，常用。
并发VS并行：并行是指两个或者多个事件在同一时刻发生；而并发是指两个或多个事件在同一时间间隔内发生。并行是基于多核设备的，并发一般基于CPU的分时操作。

3. GCD的使用

GCD的使用步骤

创建线程队列：主队列，全局并行队列，手动创建串行队列

选择执行方式：同步（较少使用），异步，延时
添加需要执行的任务：也就是想要创建队列做什么，以Block块语句形式创建
任务被执行：Block按照设计被执行

创建线程队列

主队列：
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();
全局并行队列：
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
手动创建串行队列：
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.realank.GCDDemo.myQueue", NULL);

选择线程执行方式

异步：
void dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
同步
void dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
延时：
void dispatch_after(dispatch_time_t when,dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

GCD术语解析

术语解析.png

同步异步在不同线程队列的执行情况.png

异步(async)执行线程
1、异步后台线程主要用途：执行较慢的任务，例如大量计算，网络请求等

//异步后台并发线程
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        NSLog(@"在异步并行队列中执行");
    });

//自创建的异步后台串行线程。
dispatch_queue_t queue dispatch_queue_create("com.realank.GCDDemo.myQueue", NULL);
dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"在异步串行队列中执行");
    });

2、异步主线程

//  主要用途：用于在后台线程的任务将要完成时，切换到主线程更新UI
    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"在异步主线程中执行");
    });

同步(sync)执行线程
1、同步后台线程
主要用途：在新线程中执行任务，并且等待线程执行完毕再向后执行，几乎不用

//同步后台并行线程
dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
     NSLog(@"在同步并行队列中执行");
 });
// 同步后台串行线
 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.realank.GCDDemo.myQueue", NULL);
 dispatch_sync(queue, ^{
     NSLog(@"在同步串行队列中执行");
 });

2、同步主线程（慎用）
主要用途：只有在其它线程中才可能执行此方法，否则会死锁

dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
    NSLog(@“在同步主线程中执行，慎用，否则会死锁”);
});

注意不要嵌套使用同步执行的串行队列任务(会产生死锁,打破嵌套、同步、串行其中一个条件就可以)，如嵌套使用同步执行的并发队列任务（不会产生死锁，程序正常运行）。

注意循环强引用

不要在Block中使用self.png

__weak __typeof(self) weakSelf = self;
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
        weakSelf.string = @“hello";
    });

GCD中一些系统提供的常用dispatch方法

dispatch_after延时添加到队列
主要用途：dispatch_after只是延时提交block，并不是延时后立即执行，并不能做到精确控制。

dispatch_time_t delayTime3 = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 3*NSEC_PER_SEC);
dispatch_time_t delayTime2 = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 2*NSEC_PER_SEC);
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
NSLog(@"current task");
dispatch_after(delayTime3, mainQueue, ^{
  NSLog(@"3秒之后添加到队列");
});
dispatch_after(delayTime2, mainQueue, ^{
   NSLog(@"2秒之后添加到队列");
});
NSLog(@"next task");

控制台输出如下：

2015-11-19 15:50:19.369 Whisper[2725:172593] current task
2015-11-19 15:50:19.370 Whisper[2725:172593] next task
2015-11-19 15:50:21.369 Whisper[2725:172593] 2秒之后添加到队列
2015-11-19 15:50:22.654 Whisper[2725:172593] 3秒之后添加到队列

Group queue (队列组)

使用场景：同时下载多个图片，所有图片下载完成之后去更新UI（需要回到主线程）。
原理：使用函数dispatch_group_create创建dispatch group,然后使用函数dispatch_group_async来将要执行的block任务提交到一个dispatch queue。同时将他们添加到一个组，等要执行的block任务全部执行完成之后，通过dispatch_group_notify,可以直接监听组里所有线程完成情况。

    1   dispatch_queue_t conCurrentGlobalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    2   dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    3   dispatch_group_t groupQueue = dispatch_group_create();
    4   NSLog(@"current task");
    5   dispatch_group_async(groupQueue, conCurrentGlobalQueue, ^{
    6      NSLog(@"并行任务1");
    7   });
    8   dispatch_group_async(groupQueue, conCurrentGlobalQueue, ^{
    9      NSLog(@"并行任务2");
    10  });
    11  dispatch_group_notify(groupQueue, mainQueue, ^{
    12     NSLog(@"groupQueue中的任务 都执行完成,回到主线程更新UI");
    13  });
    14  NSLog(@"next task");

控制台输出:

2015-11-19 13:47:55.117 Whisper[1645:97116] current task
2015-11-19 13:47:55.117 Whisper[1645:97116] next task
2015-11-19 13:47:55.119 Whisper[1645:97178] 并行任务1
2015-11-19 13:47:55.119 Whisper[1645:97227] 并行任务2
2015-11-19 13:47:55.171 Whisper[1645:97116] groupQueue中的任务 都执行完成,回到主线程更新UI

阻塞当前线程dispatch_group_wait
dispatch_group_wait ，它会阻塞当前线程，直到组里面所有的任务都完成或者等到某个超时发生。

    1   dispatch_group_t groupQueue = dispatch_group_create();
    2   dispatch_time_t delayTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 10 * NSEC_PER_SEC);
    3   dispatch_queue_t conCurrentGlobalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    4   NSLog(@"current task");
    5   dispatch_group_async(groupQueue, conCurrentGlobalQueue, ^{
    6   
    7      long isExecuteOver = dispatch_group_wait(groupQueue, delayTime);
    8      if (isExecuteOver) {
    9          NSLog(@"wait over");
    10     } else {
    11         NSLog(@"not over");
    12     }
    13     NSLog(@"并行任务1");
    14  });
    15  dispatch_group_async(groupQueue, conCurrentGlobalQueue, ^{
    16     NSLog(@"并行任务2");
    17  });