iOS-GCD使用详解及实例解析

时间:2021-05-20

iOS-GCD使用详解

前言

对初学者来说,GCD似乎是一道迈不过去的坎,很多人在同步、异步、串行、并行和死锁这几个名词的漩涡中渐渐放弃治疗。本文将使用图文表并茂的方式给大家形象地解释其中的原理和规律。

线程、任务和队列的概念

异步、同步 & 并行、串行的特点

一条重要的准则

一般来说,我们使用GCD的最大目的是在新的线程中同时执行多个任务,这意味着我们需要两项条件:

  • 能开启新的线程

  • 任务可以同时执行

  • 结合以上两个条件,也就等价“开启新线程的能力 + 任务同步执行的权利”,只有在满足能力与权利这两个条件的前提下,我们才可以在同时执行多个任务。

  • 所有组合的特点

(一)异步执行 + 并行队列

实现代码:

//异步执行 + 并行队列- (void)asyncConcurrent{ //创建一个并行队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("标识符", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); NSLog(@"---start---"); //使用异步函数封装三个任务 dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务3---%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---end---");}

打印结果:

1 2 3 4 5 ---start--- ---end--- 任务3---{number=5,name=(null)} 任务2---{number=4,name=(null)} 任务1---{number=3,name=(null)}

解释

    • 异步执行意味着

      • 可以开启新的线程

      • 任务可以先绕过不执行,回头再来执行

    • 并行队列意味着

      • 任务之间不需要排队,且具有同时被执行的“权利”

    • 两者组合后的结果

      • 开了三个新线程

      • 函数在执行时,先打印了start和end,再回头执行这三个任务

      • 这三个任务是同时执行的,没有先后,所以打印结果是“任务3-->任务2-->任务1”

步骤图

(二)异步执行 + 串行队列

实现代码:

//异步执行 + 串行队列- (void)asyncSerial{ //创建一个串行队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("标识符", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); NSLog(@"---start---"); //使用异步函数封装三个任务 dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务3---%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---end---");}

打印结果:

1 2 3 4 5 ---start--- ---end--- 任务1---{number=3,name=(null)} 任务2---{number=3,name=(null)} 任务3---{number=3,name=(null)}

解释

  • 异步执行意味着

    • 可以开启新的线程

    • 任务可以先绕过不执行,回头再来执行

  • 串行队列意味着

    • 任务必须按添加进队列的顺序挨个执行

  • 两者组合后的结果

    • 开了一个新的子线程

    • 函数在执行时,先打印了start和end,再回头执行这三个任务

    • 这三个任务是按顺序执行的,所以打印结果是“任务1-->任务2-->任务3”

步骤图

(三)同步执行 + 并行队列

实现代码:

//同步执行 + 并行队列- (void)syncConcurrent{ //创建一个并行队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("标识符", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); NSLog(@"---start---"); //使用同步函数封装三个任务 dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务3---%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---end---");}

打印结果:

1 2 3 4 5 ---start--- 任务1---{number=1,name=main} 任务2---{number=1,name=main} 任务3---{number=1,name=main} ---end---

解释

  • 同步执行执行意味着

    • 不能开启新的线程

    • 任务创建后必须执行完才能往下走

  • 并行队列意味着

    • 任务必须按添加进队列的顺序挨个执行

  • 两者组合后的结果

    • 所有任务都只能在主线程中执行

    • 函数在执行时,必须按照代码的书写顺序一行一行地执行完才能继续

  • 注意事项

    • 在这里即便是并行队列,任务可以同时执行,但是由于只存在一个主线程,所以没法把任务分发到不同的线程去同步处理,其结果就是只能在主线程里按顺序挨个挨个执行了

步骤图

(四)同步执行+ 串行队列

实现代码:

- (void)syncSerial{ //创建一个串行队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("标识符", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); NSLog(@"---start---"); //使用异步函数封装三个任务 dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务3---%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---end---");}

打印结果:

1 2 3 4 5 ---start--- 任务1---{number=1,name=main} 任务2---{number=1,name=main} 任务3---{number=1,name=main} ---end---

解释

  • 这里的执行原理和步骤图跟“同步执行+并发队列”是一样的,只要是同步执行就没法开启新的线程,所以多个任务之间也一样只能按顺序来执行,

(五)异步执行+主队列

实现代码:

- (void)asyncMain{ //获取主队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); NSLog(@"---start---"); //使用异步函数封装三个任务 dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务3---%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---end---");}

打印结果:

1 2 3 4 5 ---start--- ---end--- 任务1---{number=1,name=main} 任务2---{number=1,name=main} 任务3---{number=1,name=main}

解释

  • 异步执行意味着

    • 可以开启新的线程

    • 任务可以先绕过不执行,回头再来执行

  • 主队列跟串行队列的区别

    • 队列中的任务一样要按顺序执行

    • 主队列中的任务必须在主线程中执行,不允许在子线程中执行

  • 以上条件组合后得出结果:

    • 所有任务都可以先跳过,之后再来“按顺序”执行

步骤图

(六)同步执行+主队列(死锁)

实现代码:

- (void)syncMain{ //获取主队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); NSLog(@"---start---"); //使用同步函数封装三个任务 dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务3---%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---end---");}

打印结果:

1 ---start---

解释

  • 主队列中的任务必须按顺序挨个执行

  • 任务1要等主线程有空的时候(即主队列中的所有任务执行完)才能执行

  • 主线程要执行完“打印end”的任务后才有空

  • “任务1”和“打印end”两个任务互相等待,造成死锁

步骤图

写在结尾的话

以上就是我对GCD的基础知识和几种组合的理解。

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