iOS 多线程的一些理解及GCD的深入浅出

为什么要使用多线程:

每一个程序都有一个主线程,用来更新UI,处理用户交互事件等,所以主线程的流畅度直接决定用户体验;因此对于一些耗时操作就需要通过开启子线程来完成(比如网络加载以及大数据的读写操作等),防止页面假死,提高运行效率。

对于串行并行,同步异步的理解:

先来说一说队列与任务,队列分为串行队列和并行队列,任务分为同步任务跟异步任务。这两两组合就成为了串行队列同步执行,串行队列异步执行,并行队列同步执行,并行队列异步执行。

串行队列:任务按照顺序被调度,前一个任务不执行完毕,队列不会调度

并行队列:只要有空闲的线程,队列就会调度当前的任务,交给线程去执行,不需要考虑前面是否有任务在执行。

主队列:专门用来在主线程调度任务的队列,所以主队列的任务都要在主线程来执行,主队列会随着程序的启动一起创建,我们只需get即可

全局队列:是系统为了方便程序员开发提供的,其工作表现与并发队列一致,那么全局队列跟并发队列的区别是什么呢?

1.全局队列:无论ARC还是MRC都不需要考录释放,因为系统提供的我们只需要get就可以了

2.并发队列:再MRC下,并发队列创建出来后,需要手动释放dispatch_release()

同步执行:不会开启新的线程,任务按顺序执行

异步执行:会开启新的线程,任务可以并发的执行

那么有这么几种组合

串行队列同步执行:综合上面阐述的串行队列的特点 --- 按顺序执行,同步:不会开启新的线程,则串行队列同步执行只是按部就班的one by one执行,且会阻塞当前线程。

串行队列异步执行:虽然队列中存放的是异步执行的任务,会开启新的线程,但是结合串行队列的特点,前一个任务不执行完毕,队列不会调度,所以串行队列异步执行也是one by one的执行,但不会阻塞当前线程。

并行队列同步执行:结合上面阐述的并行队列的特点,和同步执行的特点,可以明确的分析出来,虽然并行队列可以不需等待前一个任务执行完毕就可调度下一个任务,但是任务同步执行不会开启新的线程,所以任务也是one by one的执行,同样会阻塞当前线程。

并行队列异步执行:在上一条中说明了并行队列的特点,而异步执行的任务会开启新的线程,所以这种组合可以实现任务的并发,且不会阻塞当前线程。

队列的特点:只负责任务的调度,而不负责执行任务的具体内容(由线程负责执行);先进先出,按照先后顺序去调度任务。

开启方式:

1.NSThread;2.NSOperation;3.GCD


1.GCD队列的使用:

dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

async表明异步执行,block代表的要执行的任务,queue则是你把任务交给谁来处理了.(除了     async,还有sync,delay).

而系统默认就有一个串行队列main_queue和并行队列global_queue,无需创建,直接get就好,此外也可以手动创建队列:

串行队列:dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);线程池只提供一个线程用来执行任务,所以后一个任务必须等到前一个任务执行结束才能开始。

并行队列:dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);线程池可以提供多个线程来执行任务,如果采用异步执行任务则可以按序启动多个任务并发执行。

2.dispatch_group_async的使用:

dispatch_group_async可以实现监听一组任务是否完成,完成后得到通知执行其他的操作。

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();

dispatch_group_async(group, queue, ^{ /*任务a */ });

dispatch_group_async(group, queue, ^{ /*任务b */ });

dispatch_group_async(group, queue, ^{ /*任务c */ });

dispatch_group_notify(group,dispatch_get_main_queue(), ^{ // 在a、b、c异步执行都完成后,会回调这里});


dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER); //会根据group中是否还有任务在执行来阻塞当前线程,一般不会放在主线程里面执行,否则会造成页面假死,在子线程中此方法跟dispatch_group_notify有同样的效果,dispatch_time_t可以自定义,当超过这个时间则会自动放开线程,相对来说比dispatch_group_notify更加灵活

如果不通过dispatch_group_async来提交任务,也可以通过 dispatch_group_enter(group) 与 dispatch_group_leave(group) 搭配来提交到group中,比如一般的网络请求本身会开启线程,所以不用通过dispatch_group_async再次开启线程,使用enter跟leave来提交到group中更好

3.dispatch_barrier_async的使用:

dispatch_barrier_async是在前面的任务执行结束后它才执行,而且它后面的任务等它执行完成之后才会执行

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

dispatch_async(queue, ^{ /*任务a */ });

dispatch_async(queue, ^{ /*任务b */ });

dispatch_barrier_async(queue, ^{ /*任务c */ });

dispatch_async(queue, ^{ /*任务d */ });

dispatch_async(queue, ^{ /*任务e */ });

其顺序是:开始a和b并发异步执行,等都执行完之后,开始执行c,c执行完之后,再并发执行d和e。

dispatch_barrier_async的顺序执行还是依赖queue的类型,必需要queue的类型为dispatch_queue_create创建的,而且attr参数值必需是DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT类型。

4.dispatch_apply:

执行某个任务N次。

dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^(size_t index) {

// 执行10次

});

5.dispatch_semaphore_t:

信号量,用来给线程加锁,主要有三个函数,创建信号量、等待信号量、发送信号量

dispatch_semaphore_t lock = dispatch_semaphore_create(1)  //创建信号量,并指定信号量的初值为1,如果小于0则会返回NULL

dispatch_semaphore_wait(lock, DISPATCH_TIME_FOREVER) //等待信号量,当信号值>0时,使信号值-1;当信号值为0时,会阻塞当前线程,如果此时有另外一个线程要进来访问资源,则会被堵在外面等待,等信号值>0时再进入访问,由此做到线程安全

dispatch_semaphore_signal(lock) //发送信号量,使信号值+1

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