GCD 你应该知道的...

一、定义与实现

放在最前：文章为本人学习随笔，若对您有帮助，不胜荣幸；若有错漏欢迎评论区留言。

GCD 是一套异步执行任务的技术之一，是基于系统级的核心XNU内核级上实现的，所以在iOS 开发中其性能是其他多线程技术无法与之相媲美的。

那么GCD是如何实现的呢

GCD 的API全部为包含在libdispatch库中的C语言函数。Dispatch Queue 通过结构体和链表，被实现FIFO队列。Pthread_workqueue是包含再Libc提供的pthreads API 中。XNU内核提供的workqueue 内核持有的4中优先级别的queue 与Dispatch Queue的优先级类似，三个组件对应优先级关系如下图：

二、GCD 常用的 API

开发过程中我们要做的就是把定义好要执行的任务并写在block中并添加到适合的Dispatch Queue中。

首先明确 Serial Dispatch Queue 和 Concurrent Dispatch Queue 的区别，前者是等待现在执行中的任务处理结束即为串行队列，后者是指不等待现在执行中处理结束即为并行队列；那么如何创建队列呢如下：

/// 分别创建一个串行队列与并发队列

dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.gcd.dr", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("com.gcd.dr", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

创建好队列以后就是怎么把任务添加到队列里啦，那么追加任务又有两种方式：同步执行 dispatch_sync 和异步执行 dispatch_async 。如下示例：

dispatch_async(serialQueue, ^{

NSLog(@"打印1");

});

这句是表示将打印任务非同步的追加到串行队列中，不需要等待上一次任务执行结束。

dispatch_sync(serialQueue, ^{

NSLog(@"打印2");

});

这句则是同步添加，一旦调用同步那么会在打印2结束之后才能返回，但使用同步则要注意死锁的情况。

dispatch_queue_t queue=dispatch_get_main_queue();

dispatch_async(queue,^{

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

});

在主线程中执行指定的Block等待Main Dispatch Queue 中要执行的Block 执行结束。

两种特殊队列

主队列 Main Dispatch Queue / 全局队列 Global Dispatch Queue

主队列的执行是在主线程的RunLoop 中执行

全局队列则是并行队列，其有4个优先级别：高、默认、低、后台。

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0)^{

//全局队列里执行数据计算类操作

dispatch_async(dispatch_get_main_queue(),^{

//主线程刷新UI操作

});

})

dispatch_set_target_queue

用于设定任务执行优先级

dispatch_queue_t globalBackGroundQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);

dispatch_set_target_queue(serialQueue,globalBackGroundQueue);

第一个参数为要执行的队列；但第一个参数不建议使用主队列或者全局队列

dispatch_after

延时处理线程

Dispatch Group

dispatch_queue_t firstQueue = dispatch_queue_create("first.com", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

dispatch_queue_t secondQueue = dispatch_queue_create("second.com", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

dispatch_group_notify(group, firstQueue, ^{

NSLog(@"任务组处理完成调用 %@",[NSThreadcurrentThread]);

});

dispatch_group_async(group, firstQueue, ^{

NSLog(@"吃");

});

dispatch_group_async(group, secondQueue, ^{

NSLog(@"吃");

});

dispatch_barrier_async 栅栏

dispatch_async(concurrentQueue, ^{

NSLog(@"1---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程

});

dispatch_barrier_async(concurrentQueue, ^{

NSLog(@"barrier---%@",[NSThread currentThread]);// 打印当前线程

});

dispatch_async(concurrentQueue, ^{

NSLog(@"2---%@",[NSThread currentThread]); // 打印当前线程

});

dispatch_apply

按指定次数执行任务的次数的意思

dispatch_apply(10,concurrentQueue,^(size_tindex){

NSLog(@"%@zu",index); });

NSLog(@"done");

dispatch_suspend / dispatch_resume

任务的挂起与恢复

dispatch_async(concurrentQueue,^{

NSLog(@"1234");

});

dispatch_suspend(concurrentQueue);

NSLog(@"暂停");

dispatch_resume(concurrentQueue);

NSLog(@"恢复");

Dispatch Semaphore

首先明确线程安全概念：如果你的代码所在的进程中有多个线程在同时运行，而这些线程可能会同时运行这段代码。如果每次运行结果和单线程运行的结果是一样的，而且其他的变量的值也和预期的是一样的，就是线程安全的。

使用 semaphore 加锁 dispatch_semaphore_wait 函数返回为0时刻安全第执行需要排他控制的处理。该处理结束时通过将其计数加1

dispatch_semaphore_t semaphore =dispatch_semaphore_create(1);

NSMutableArray *array=[NSMutableArray array];

for(inti=0;i<1000;i++)

{

dispatch_async(concurrentQueue, ^{

dispatch_set_context(semaphore,DISPATCH_TIME_FOREVER);

[array addObject:@(i)];

dispatch_semaphore_signal(semaphore);

});

}

dispatch_once

只执行一次，常用于单例的生成

- (void)once {

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）

});}

Dispatch I/O

通过该方法读写文件，详细🌰请见：https://www.jianshu.com/p/33d6f52fe26b

更多api 请见 apple 官方文档：https://developer.apple.com/documentation/dispatch?language=objc

参考：

1、https://www.jianshu.com/p/2d57c72016c6

2、https://www.jianshu.com/p/216228e153b0

3、<<Object-C 高级编程iOS 与OSX 多线程和内存管理>>

那么GCD是如何实现的呢