iOS多线程操作GCD以及NSOperation简介

GCD是一套C写的多线程模型,根据队列类型和是否同步可以分为并行同步,并行异步,串行同步,串行异步。具体使用可以查看相关文档,这里主要介绍为什么主队列的同步任务必然死锁(当然前提需要当前线程为主线程后面解释)而其他串行队列中的同步任务不一定死锁和用串行队列以及栅栏实现锁的功能

首先了解一下GCD中同步和异步指代什么:任务同步指的是阻塞当前线程,异步不阻塞当前线程。往主队列中添加一个同步任务

eg:

//main thread

dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{

  //do something;

});


同步任务会阻塞当前线程:也就是说main thread将会阻塞,而添加到主队列的任务必然是需要在主线程中执行的,而此时main thread已经被阻塞了,所以“do something”将不会被执行,而主线程又需要等待它执行完成,故造成了死锁现象。

下面再来看看为和向一个串行队列中添加同步任务不一定死锁

dispatch_queue_t serialQueeu =dispatch_queue_create("xxxx",DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

dispatch_sync(serialQueeu, ^{

//1

dispatch_sync(serialQueeu, ^{

//2

//do something;

    });

});

上面代码不一定会死锁,

先给结论:主要原因是gcd的上下文选择原则,只有添加到主队列的任务必然是在主线程中执行的,也就是自定义串行队列中,尽管是在同一个队列中,可能不在同一个线程中执行. 

可以看出1所在的线程被阻塞,如果2处选择的线程不是1所在的线程,而是一个新的线程,则''do smoething"可以在新的线程中执行完,block快能正常返回,也就不会一直等待下去,故不会造成死锁。

NSOperation:

在开发中我们一般用到的是其两个子类:NSInvocationOperation和NSBlockOperation任务添加分别是以targat-action模式和block。可以把其加入到一个由NSOperationQueue创建的队列中起飞任务,或者手动调用start方法。下面主要介绍一下如何自定义NSOperation

在开发中很多任务都是异步的,真正任务完成通过系统回调得知,时机不是由我们决定。比如再上传图片的时候,我们想严格控制图片的上传流程,让其按照我们指定的顺序一张接一张的上传。我们想到的可能是按照指定顺序把上传图片操作加入到一个并发量为1的NSOperationQueue中,这只能保证request同步,而结果则不可控。为了实现该需求我们可以自定义NSOperation,

@interfaceYYSeiralOperation :NSOperation

+(instancetype)addBlockOperation:(void(^)())operation;

-(void)operationDidFinish;

@end

仿照NSBlockOperation形式提供任务加载,在start函数中调用operation,重写isExecuting isFinished isCancelled,具体细节不多说了,提一个需要注意点,把操作对象加入到队列后,有可能因为外因我们需要取消加入队列中的任务,[queue cancelAllOperations];执行这个操作的时候系统会调用队列中所有操作对象的cancle方法,可能会造成崩溃,当一个操作对象还没被执行,我们设置操作对象的finish为YES,则会出错。可以给一个flag在start函数执行block之前,把其设置为YES,在自定义的cancel函数中判断这个标志,如果存在falg为yes,再设置finsh相关属性。


利用GCD实现锁的功能

利用GCD的串行队列实现同步,把对一个对象属性的读写都扔到这个串行队列中,可以使得读写的同步(利用串行队列FIFO特性)

eg: -(NSString *)someString {

_block NSString *localSomeString;

        dispatch_sync(_syncQueue,^(){

        localSomethinString = _someString;

});

return _someString;(在block中的返回只是退出blcok这个代码块,不是这个getter方法)

}

-setSomeString:(NSString *)someString {

dispatch_async(syncQueue,^(){

_someString = someString;

});

}

设置方法不一定需要同步,让设置方法异步执行 -setSomeString:(NSString *)someString { dispatch_async(syncQueue,^(){someString = someString; }); } 这种写法比原来可能还有慢,因为执行异步派发时,是需要拷贝块。若拷贝快块时间明显超过执行世界,就会出现比原来慢的请求。 

使用GCD并发队列来实现同步锁 对于属性的读写我们希望多个获取方法可以并发执行,而获取方法与设置方法之间不能并发执行,通过利用GCD的栅栏,可以实现这个功能 void dispatch_barrier_async(dispatch_queue_t queue,block); void dispatch_barrier_sync(dispatch_queue_t queue queue,block); dispatch_barrier_async如果传入自己创建的并行队列时,会阻塞当前队列执行,而不阻塞当前线程。 dispatch_barrier_sync如果传入自己创建的并行队列时,阻塞当前队列的同时也会阻塞当前线程,请注意 把写任务用dispatch_barrier_async()执行,并发队列如果发现接下来要处理的快是栅栏快,则会一直等待当前所有并发快执行完毕,才会单独执行这个栅栏快,这个栅栏快执行完毕,再按正常方式向下处理,所以读任务可以通过普通快异步执行dispatch_sync();而写任务可以通过dispatch_barrier_async这个栅栏块加入到并行队列中,最后需要注意,这个队列必须是自己创建的不能是全局队列,不然默认是dispatch_async()则达不到同步需求了。


dispatch_semaphore_t介绍

初始化:dispatch_semaphore_t dispatch_semaphore_create(long value); value:大于或等于0,能创建出semaphore对象,如果小于0则返回一个NULL对象 value大小等同于一个线程池的大小,如value为1则允许一个任务执行,为2则可以同时允许两个任务执行。

相应的函数还有: long dispatch_semaphore_wait(dispatch_semaphore_t dsema, dispatchtimet timeout); 信号量减一,如果dsema小于0,则阻塞当前线程, 返回值是一个long 类型,如果指定了超时时间,再等待了指定时间线程还是没有被唤醒,则返回一个为0,否则返回非0(Returns zero on success, or non-zero if the timeout occurred.); long dispatch_semaphore_signal(dispatch_semaphore_t dsema); 信号量加1,可以用来唤醒被阻塞的线程,

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