1. 进程与线程
- 进程概念: 进程是程序在计算机的一次执行活动,打开一个app,就开启了一个进程,可包含多个线程
- 线程概念: 独立执行的代码段,一个线程同时间只能执行一次,反之多线程并发可以同一时间执行多个任务
- iOS程序中,主线程(又叫做UI线程) 主要任务是处理UI事件,显示和刷新UI,(只有主线程有直接修改UI的能力) 耗时的操作放在子线程 (又叫做后台线程,异步线程). 在iOS中开子线程去处理耗时的操作,可以有效的提升程序的执行效率,提高资源利用率,但是开启线程会占用一定的内存, (主线程的堆栈大小是1M,第二个线程开始都是512KB,并且该值不能通过编译器开关或线程API 函数来更改),降低程序的性能. 所以一般不要同时开很多线程
2. 线程相关
- 同步线程: 同步线程会阻塞当前线程去执行线程内的任务,执行完之后才会返回当前线程
- 串行队列: 线程任务按先后顺序逐个执行 (需要等待前面的任务执行完毕后再执行新的任务)
- 并发队列: 多个任务按添加顺序一起开始执行 (不用等待前面的任务执行完后再执行新的任务),但是添加间隔往往忽略不计,所以看起来像是仪器执行的
- 并发 &并行: 并行是基于多核设备的,并行不一定是并发的,并发不一定是并行的
- 死锁: 两个或者多个线程都要等待对方完成某个操作才能进行下一步,这时就会发生死锁
*Thread Safe (线程安全) : 一段线程安全的代码(对象), 可以同时被多个线程或并发的任务调度,不会产生问题, 非线程安全的只能按次序被访问 - 所有Mutable对象都是非线程安全的，所有Immutable对象都是线程安全的，使用Mutable对象，一定要用同步锁来同步访问（@synchronized）
3. GCD的三种队列类型
GCD编程的核心就是dispatch队列, dispatch block 的执行最终都会放到某个队列中去进行
The main queue (主线程串行队列): 与主线程功能相同,提交至Main queue 的任务会在主线程中执行
Main queue 可以通过dispatch_get_main_queue()来获取Global queue(全局并发队列): 全局并发队列由整个进程共享,有高 中(默认),低 后台四个优先级别
Global queue 可以通过调用dispatch_get_global_queue 函数来获取Custom queue (自定义队列): 可以为串行，也可以为并发。
Custom queue 可以通过dispatch_queue_create()来获取；Group queue (队列组)：将多线程进行分组，最大的好处是可获知所有线程的完成情况。
Group queue 可以通过调用dispatch_group_create()来获取，通过dispatch_group_notify,可以直接监听组里所有线程完成情况。
4.The main queue(主线程串行队列)
dispatch_sync 同步执行任务函数,不会开启新的线程,dispatch_async 异步执行任务函数,会开启新的线程
- 获取主线程串行队列
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
2.主线程串行队列同步执行任务，在主线程运行时，会产生死锁
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_sync(mainQueue,^{
NSLog("MainQueue");
});
程序一直处于等待状态，block中的代码将执行不到
3.主线程串行队列异步执行任务，在主线程运行，不会产生死锁。
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
dispatch_async(mainQueue,^{
NSLog("MainQueue");
});
程序正常运行，block中的代码正常运行
4.从子线程，异步返回主线程更新UI<这种使用方式比较多>
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_async(globalQueue, ^{
//子线程异步执行下载任务，防止主线程卡顿
NSURL *url = [NSURL URLWithString:@"http://www.baidu.com"];
NSError *error;
NSString *htmlData = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
if (htmlData != nil) {
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
//异步返回主线程，根据获取的数据，更新UI
dispatch_async(mainQueue, ^{
NSLog(@"根据更新UI界面");
});
} else {
NSLog(@"error when download:%@",error);
}
});
主线程串行队列由系统默认生成的，所以无法调用dispatch_resume()和dispatch_suspend()来控制执行继续或中断。
5. Global queue (全局并发队列)
耗时的操作,比如读取网络数据,IO,数据库读写等, 我们会在另一个线程中处理这些操作, 然后通知主线程更新界面
1.获取全局并发队列
//程序默认的队列级别，一般不要修改,
DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT == 0
dispatch_queue_t globalQueue1 = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); //HIGH dispatch_queue_t globalQueue2 = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0); //LOW dispatch_queue_t globalQueue3 = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0); //BACKGROUND dispatch_queue_t globalQueue4 = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);
2.全局并发队列同步执行任务,在主线程会导致页面卡顿
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); NSLog(@"current task"); dispatch_sync(globalQueue, ^{ sleep(2.0); NSLog(@"sleep 2.0s"); }); NSLog(@"next task");
依次输出: "current task" "sleep 2.0s","next task",2s之后才会执行block后面的代码,会造成页面卡顿
- 全局并发队列异步执行任务,在主线程运行,会开启新的子线程取执行任务,页面不会卡顿
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); NSLog(@"current task"); dispatch_async(globalQueue, ^{ //异步执行,不会等待2s ,造成卡顿 sleep(2.0); NSLog(@"sleep 2.0s"); }); NSLog(@"next task");
4.多个全局并发队列,异步执行任务
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); NSLog(@"current task"); dispatch_async(globalQueue, ^{ NSLog(@"最先加入全局并发队列"); }); dispatch_async(globalQueue, ^{ NSLog(@"次加入全局并发队列"); }); NSLog(@"next task");
异步线程的执行顺序是不确定的,几乎同步执行,全局并发队列有系统默认生成,，所以无法调用dispatch_resume()和dispatch_suspend()来控制执行继续或中断。
6.自定义队列(custom queue)
1.自定义串行队列
获取自定义串行队列
dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("MrRightGen.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); NSLog(@"%s",dispatch_queue_get_label(conCurrentQueue)) ;
dispatch_queue_create(const char *label, dispatch_queue_attr_t attr)函数中第一个参数是给这个queue起的标识，这个在调试的可以看到是哪个队列在执行，或者在crash日志中，也能做为提示。第二个是需要创建的队列类型，是串行的还是并发的自定义串行队列同步执行任务
dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("MrRightGen.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); NSLog(@"current task"); dispatch_sync(serialQueue, ^{ NSLog(@"最先加入自定义串行队列"); sleep(2); }); dispatch_sync(serialQueue, ^{ NSLog(@"次加入自定义串行队列"); }); NSLog(@"next task");
当前线程等待串行队列中的子线程执行完成之后再执行，串行队列中先进来的子线程先执行任务，执行完成后，再执行队列中后面的任务。自定义串行队列嵌套执行同步任务，产生死锁
dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("MrRightGen.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); dispatch_sync(serialQueue, ^{ //该代码段后面的代码都不会执行，程序被锁定在这里 NSLog(@"会执行的代码"); dispatch_sync(serialQueue, ^{ NSLog(@"代码不执行"); }); });异步执行串行队列，嵌套同步执行串行队列，同步执行的串行队列中的任务将不会被执行，其他程序正常执行
dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("MrRightGen.serialQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); dispatch_async(serialQueue, ^{ NSLog(@"会执行的代码"); dispatch_sync(serialQueue, ^{ NSLog(@"代码不执行"); }); });
注意不要嵌套使用同步执行的串行队列任务
- 自定义并发队列
获取自定义并发队列
dispatch_queue_t conCurrentQueue = dispatch_queue_create("MrRightGen.conCurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
*自定义并发执行同步任务
dispatch_queue_t conCurrentQueue = dispatch_queue_create("MrRightGen.conCurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); NSLog(@"current task"); dispatch_sync(conCurrentQueue, ^{ NSLog(@"先加入队列"); }); dispatch_sync(conCurrentQueue, ^{ NSLog(@"次加入队列"); }); NSLog(@"next task");
//任务自上而下依次执行自定义并发队列嵌套执行同步任务（不会产生死锁，程序正常运行）
dispatch_queue_t conCurrentQueue = dispatch_queue_create("MrRightGen.conCurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
NSLog(@"current task");
dispatch_sync(conCurrentQueue, ^{
NSLog(@"先加入队列");
dispatch_sync(conCurrentQueue, ^{
NSLog(@"次加入队列");
});
});
NSLog(@"next task");自定义并发队列执行异步任务
dispatch_queue_t conCurrentQueue = dispatch_queue_create("MrRightGen.conCurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
NSLog(@"current task");
dispatch_async(conCurrentQueue, ^{
NSLog(@"先加入队列");
});
dispatch_async(conCurrentQueue, ^{
NSLog(@"次加入队列");
});
NSLog(@"next task");
异步执行任务，开启新的子线程，不影响当前线程任务的执行，并发队列中的任务，几乎是同步执行的，输出顺序不确定
6. 队列组 (Group queue)
当遇到需要多个线程并发执行,然后等多个线程都结束之后,再汇总执行结果时,可以用group queue
1.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) 或者去处理其他任务 (可以是其他线程队列)
2.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 任务全部执行完毕之后,使用 dispatch_group_notify 函数接收完成时的消息
3.使用示例:
dispatch_queue_t conCurrentGlobalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0); dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue(); dispatch_group_t groupQueue = dispatch_group_create(); NSLog(@"current task"); dispatch_group_async(groupQueue, conCurrentGlobalQueue, ^{ NSLog(@"并行任务1"); }); dispatch_group_async(groupQueue, conCurrentGlobalQueue, ^{ NSLog(@"并行任务2"); }); dispatch_group_notify(groupQueue, mainQueue, ^{ NSLog(@"groupQueue中的任务 都执行完成,回到主线程更新UI"); }); NSLog(@"next task");
按此顺序依次输出
4.在当前线程阻塞的同步等待dispatch_group_wait
dispatch_group_t groupQueue = dispatch_group_create();
dispatch_time_t delayTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 10 * NSEC_PER_SEC);
dispatch_queue_t conCurrentGlobalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
NSLog(@"current task");
dispatch_group_async(groupQueue, conCurrentGlobalQueue, ^{
long isExecuteOver = dispatch_group_wait(groupQueue, delayTime);
if (isExecuteOver) {
NSLog(@"wait over");
} else {
NSLog(@"not over");
}
NSLog(@"并行任务1");
});
dispatch_group_async(groupQueue, conCurrentGlobalQueue, ^{
NSLog(@"并行任务2");
});
参数注释：
第一个参数一般是DISPATCH_TIME_NOW，表示从现在开始
第二个参数是延时的具体时间
延时1秒可以写成如下几种：
NSEC_PER_SEC----每秒有多少纳秒
dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1NSEC_PER_SEC);
USEC_PER_SEC----每秒有多少毫秒（注意是指在纳秒的基础上）
dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 1000USEC_PER_SEC); //SEC---毫秒
NSEC_PER_USEC----每毫秒有多少纳秒。
dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, USEC_PER_SEC*NSEC_PER_USEC);SEC---纳秒
7.GCD中一些系统提供的常用dispatch方法
1.dispatch_after 延时添加到队列
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");
dispatch_after 只是延时提交block,并不是延时后立即执行,并不能做到精准控制
- dispatch_once 保证在app运行期间,block中的代码只执行一次
经典使用场景--单例
//GCD实现单例功能
+ (ShareManager *)shareManager
{
static ShareManager *sharedManager = nil;
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
sharedManager = [[self alloc] init];
});
return sharedManager;
}
@end
ShareManager的使用
#######import "ShareManager.h"
在需要使用的函数中，直接调用下面的方法
ShareManager *share = [ShareManager shareManager];
NSLog(@"share is %@",share.someProperty);
最近在学习多线程与GCD的使用,看了很多资料,感觉本文写的比较详细,故引用之.参考自dullgrass-简书
