详解iOS中多线程app开发的GCD队列的使用

时间：2021-05-19

GCD的基本使用

一、主队列介绍

主队列：是和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，放在主队列中得任务，都会放到主线程中执行。
提示：如果把任务放到主队列中进行处理，那么不论处理函数是异步的还是同步的都不会开启新的线程。
获取主队列的方式：

复制代码代码如下:
dispatch_queue_t queue=dispatch_get_main_queue();

（1）使用异步函数执行主队列中得任务，代码示例：
复制代码代码如下:
//
// YYViewController.m
// 12-GCD的基本使用（主队列）
//
// Created by 孔医己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

复制代码代码如下:
@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

//打印主线程
NSLog(@"打印主线程--%@", [NSThread mainThread]);

//1.获取主队列
dispatch_queue_t queue=dispatch_get_main_queue();
//2.把任务添加到主队列中执行
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"使用异步函数执行主队列中的任务1--%@",[NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"使用异步函数执行主队列中的任务2--%@",[NSThread currentThread]);
});
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"使用异步函数执行主队列中的任务3--%@",[NSThread currentThread]);
});
}

@end

执行效果：

（2）使用同步函数，在主线程中执行主队列中得任务，会发生死循环，任务无法往下执行。示意图如下：

二、基本使用

1.问题

任务1和任务2是在主线程执行还是子线程执行，还是单独再开启一个新的线程？
复制代码代码如下:
//
// YYViewController.m
// 13-GCD基本使用（问题）
//
// Created by 孔医己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

复制代码代码如下:
@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
//开启一个后台线程，调用执行test方法
[self performSelectorInBackground:@selector(test) withObject:nil];
}

-(void)test
{
NSLog(@"当前线程---%@",[NSThread currentThread]);
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

//异步函数
dispatch_async(queue, ^{
NSLog(@"任务1所在的线程----%@",[NSThread currentThread]);
});

//同步函数
dispatch_sync(queue, ^{
NSLog(@"任务2所在的线程----%@",[NSThread currentThread]);
});
}

@end

打印结果：

2.开启子线程，加载图片
复制代码代码如下:
//
// YYViewController.m
// 14-GCD基本使用（下载图片）
//
// Created by 孔医己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;

@end

复制代码代码如下:
@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

}

//当手指触摸屏幕的时候，从网络上下载一张图片到控制器的view上显示
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{

//1.获取一个全局串行队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//2.把任务添加到队列中执行
dispatch_async(queue, ^{

//打印当前线程
NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
//3.从网络上下载图片
NSURL *urlstr=[NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/w%3D268/sign=30b3fb747b310a55c424d9f28f444387/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];
NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:urlstr];
UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];
//提示
NSLog(@"图片加载完毕");

//4.回到主线程，展示图片
[self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];
});
}

@end

显示效果：

打印结果：

要求使用GCD的方式，在子线程加载图片完毕后，主线程拿到加载的image刷新UI界面。
复制代码代码如下:
//
// YYViewController.m
// 14-GCD基本使用（下载图片）
//
// Created by 孔医己 on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcast. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView;

@end

复制代码代码如下:
@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

}

//当手指触摸屏幕的时候，从网络上下载一张图片到控制器的view上显示
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{

//1.获取一个全局串行队列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//2.把任务添加到队列中执行
dispatch_async(queue, ^{

//打印当前线程
NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
//3.从网络上下载图片
NSURL *urlstr=[NSURL URLWithString:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/w%3D268/sign=30b3fb747b310a55c424d9f28f444387/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];
NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:urlstr];
UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];
//提示
NSLog(@"图片加载完毕");

//4.回到主线程，展示图片
// [self.imageView performSelectorOnMainThread:@selector(setImage:) withObject:image waitUntilDone:NO];
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
self.imageView.image=image;
//打印当前线程
NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
});
});
}

@end

打印结果：

好处：子线程中得所有数据都可以直接拿到主线程中使用，更加的方便和直观。

三、线程间通信

从子线程回到主线程
复制代码代码如下:
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
});
});

GCD的常见用法
一、延迟执行
1.介绍
iOS常见的延时执行有2种方式
（1）调用NSObject的方法
复制代码代码如下:
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];

// 2秒后再调用self的run方法

（2）使用GCD函数
复制代码代码如下:
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...

});

2.说明

第一种方法，该方法在那个线程调用，那么run就在哪个线程执行（当前线程），通常是主线程。
复制代码代码如下:
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:3.0];

说明：在3秒钟之后，执行run函数

代码示例：
复制代码代码如下:
//
// YYViewController.m
// 01-GCD的常见使用（延迟执行）
//
// Created by apple on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

复制代码代码如下:
@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
NSLog(@"打印线程----%@",[NSThread currentThread]);
//延迟执行
//第一种方法：延迟3秒钟调用run函数
[self performSelector:@selector(run) withObject:nil afterDelay:2.0];

}
-(void)run
{
NSLog(@"延迟执行----%@",[NSThread currentThread]);
}

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
//在异步函数中执行
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("wendingding", 0);

dispatch_sync(queue, ^{
[self performSelector:@selector(test) withObject:nil afterDelay:1.0];
});
NSLog(@"异步函数");
}
-(void)test
{
NSLog(@"异步函数中延迟执行----%@",[NSThread currentThread]);
}
@end

说明：如果把该方法放在异步函数中执行，则方法不会被调用（BUG?）

第二种方法，
复制代码代码如下:
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{

//延迟执行的方法

});

说明：在5秒钟之后，执行block中的代码段。

参数说明：

什么时间，执行这个队列中的这个任务。

代码示例：
复制代码代码如下:
//
// YYViewController.m
// 02-GCD常见使用（延迟执行2）
//
// Created by apple on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()

@end

复制代码代码如下:
@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];

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

//延迟执行，第二种方式
//可以安排其线程(1),主队列
dispatch_queue_t queue= dispatch_get_main_queue();
dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{
NSLog(@"主队列--延迟执行------%@",[NSThread currentThread]);
});

//可以安排其线程(2),并发队列
//1.获取全局并发队列
dispatch_queue_t queue1= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//2.计算任务执行的时间
dispatch_time_t when=dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5.0 * NSEC_PER_SEC));
//3.会在when这个时间点，执行queue中的这个任务
dispatch_after(when, queue1, ^{
NSLog(@"并发队列-延迟执行------%@",[NSThread currentThread]);
});
}

@end

延迟执行：不需要再写方法，且它还传递了一个队列，我们可以指定并安排其线程。

如果队列是主队列，那么就在主线程执行，如果队列是并发队列，那么会新开启一个线程，在子线程中执行。

二、一次性代码

1.实现一次性代码

需求：点击控制器只有第一次点击的时候才打印。

实现代码：
复制代码代码如下:
//
// YYViewController.m
// 03-GCD常见使用（一次性代码）
//
// Created by apple on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()
@property(nonatomic,assign) BOOL log;
@end

@implementation YYViewController

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
if (_log==NO) {
NSLog(@"该行代码只执行一次");
_log=YES;
}
}
@end

缺点：这是一个对象方法，如果又创建一个新的控制器，那么打印代码又会执行，因为每个新创建的控制器都有自己的布尔类型，且新创建的默认为NO，因此不能保证改行代码在整个程序中只打印一次。

2.使用dispatch_once一次性代码

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
复制代码代码如下:
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)

});

整个程序运行过程中，只会执行一次。

代码示例：
复制代码代码如下:
//
// YYViewController.m
// 03-GCD常见使用（一次性代码）
//
// Created by apple on 14-6-25.
// Copyright (c) 2014年 itcase. All rights reserved.
//

#import "YYViewController.h"

@interface YYViewController ()
@property(nonatomic,assign) BOOL log;
@end

复制代码代码如下:
@implementation YYViewController

//-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
//{
// if (_log==NO) {
// NSLog(@"该行代码只执行一次");
// _log=YES;
// }
//}

-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
NSLog(@"该行代码只执行一次");
});
}
@end

效果（程序运行过程中，打印代码只会执行一次）：

三、队列组

需求：从网络上下载两张图片，把两张图片合并成一张最终显示在view上。

1.第一种方法

#import "YYViewController.h"
//宏定义全局并发队列
#define global_quque dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0)
//宏定义主队列
#define main_queue dispatch_get_main_queue()

@interface YYViewController ()
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView1;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView2;
@property (weak, nonatomic) IBOutlet UIImageView *imageView3;

@end

复制代码代码如下:
@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
}
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
//获取全局并发队列
// dispatch_queue_t queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//获取主队列
// dispatch_queue_t queue= dispatch_get_main_queue();

// 图片1：http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg
// 图片2：http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg
dispatch_async(global_quque, ^{
//下载图片1
UIImage *image1= [self imageWithUrl:@"http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg"];
NSLog(@"图片1下载完成---%@",[NSThread currentThread]);

//下载图片2
UIImage *image2= [self imageWithUrl:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];
NSLog(@"图片2下载完成---%@",[NSThread currentThread]);

//回到主线程显示图片
dispatch_async(main_queue, ^{
NSLog(@"显示图片---%@",[NSThread currentThread]);
self.imageView1.image=image1;
self.imageView2.image=image2;
//合并两张图片
UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0.0);
[image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
[image2 drawInRect:CGRectMake(100, 0, 100, 100)];
self.imageView3.image=UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
//关闭上下文
UIGraphicsEndImageContext();
NSLog(@"图片合并完成---%@",[NSThread currentThread]);
});
//
});
}

//封装一个方法，传入一个url参数，返回一张网络上下载的图片
-(UIImage *)imageWithUrl:(NSString *)urlStr
{
NSURL *url=[NSURL URLWithString:urlStr];
NSData *data=[NSData dataWithContentsOfURL:url];
UIImage *image=[UIImage imageWithData:data];
return image;
}
@end

显示效果：

打印查看：

问题：这种方式的效率不高，需要等到图片1.图片2都下载完成后才行。

提示：使用队列组可以让图片1和图片2的下载任务同时进行，且当两个下载任务都完成的时候回到主线程进行显示。

2.使用队列组解决

步骤：

创建一个组

开启一个任务下载图片1

开启一个任务下载图片2

同时执行下载图片1\下载图片2操作

等group中的所有任务都执行完毕, 再回到主线程执行其他操作

@end

复制代码代码如下:
@implementation YYViewController

- (void)viewDidLoad
{
[super viewDidLoad];
}
-(void)touchesBegan:(NSSet *)touches withEvent:(UIEvent *)event
{
// 图片1：http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg
// 图片2：http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg

//1.创建一个队列组
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

//2.开启一个任务下载图片1
__block UIImage *image1=nil;
dispatch_group_async(group, global_quque, ^{
image1= [self imageWithUrl:@"http://d.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=2b9a12172df5e0fefa1581533d095fcd/cefc1e178a82b9019115de3d738da9773912ef00.jpg"];
NSLog(@"图片1下载完成---%@",[NSThread currentThread]);
});

//3.开启一个任务下载图片2
__block UIImage *image2=nil;
dispatch_group_async(group, global_quque, ^{
image2= [self imageWithUrl:@"http://h.hiphotos.baidu.com/baike/c0%3Dbaike80%2C5%2C5%2C80%2C26/sign=f47fd63ca41ea8d39e2f7c56f6635b2b/1e30e924b899a9018b8d3ab11f950a7b0308f5f9.jpg"];
NSLog(@"图片2下载完成---%@",[NSThread currentThread]);
});

//同时执行下载图片1\下载图片2操作

//4.等group中的所有任务都执行完毕, 再回到主线程执行其他操作
dispatch_group_notify(group,main_queue, ^{
NSLog(@"显示图片---%@",[NSThread currentThread]);
self.imageView1.image=image1;
self.imageView2.image=image2;

//合并两张图片
//注意最后一个参数是浮点数（0.0），不要写成0。
UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0.0);
[image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
[image2 drawInRect:CGRectMake(100, 0, 100, 100)];
self.imageView3.image=UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
//关闭上下文
UIGraphicsEndImageContext();

NSLog(@"图片合并完成---%@",[NSThread currentThread]);
});

}
-(void)download2image
{
//获取全局并发队列
// dispatch_queue_t queue= dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
//获取主队列
// dispatch_queue_t queue= dispatch_get_main_queue();

dispatch_async(global_quque, ^{
//下载图片1
UIImage *image1= [self imageWithUrl:@"http://news.baidu.com/z/resource/r/image/2014-06-22/2a1009253cf9fc7c97893a4f0fe3a7b1.jpg"];
NSLog(@"图片1下载完成---%@",[NSThread currentThread]);

//下载图片2
UIImage *image2= [self imageWithUrl:@"http://news.baidu.com/z/resource/r/image/2014-06-22/2a1009253cf9fc7c97893a4f0fe3a7b1.jpg"];
NSLog(@"图片2下载完成---%@",[NSThread currentThread]);

//回到主线程显示图片
dispatch_async(main_queue, ^{
NSLog(@"显示图片---%@",[NSThread currentThread]);
self.imageView1.image=image1;
self.imageView2.image=image2;
//合并两张图片
UIGraphicsBeginImageContextWithOptions(CGSizeMake(200, 100), NO, 0.0);
[image1 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
[image2 drawInRect:CGRectMake(0, 0, 100, 100)];
self.imageView3.image=UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
//关闭上下文
UIGraphicsEndImageContext();
NSLog(@"图片合并完成---%@",[NSThread currentThread]);
});
//
});
}

2.补充说明

有这么1种需求：

首先：分别异步执行2个耗时的操作

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

如果想要快速高效地实现上述需求，可以考虑用队列组
复制代码代码如下:
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...

});

详解iOS中多线程app开发的GCD队列的使用

相关文章

iOS多线程开发——NSThread浅析

IOS多线程编程NSThread的使用方法

详解IOS串行队列与并行队列进行同步或者异步的实例

python队列queue模块详解

iOS中的多线程如何按设定顺序去执行任务详解