串行 并行 同步 异步的执行顺序

串行队列、并行队列、同步、异步是gcd编程中四个非常重要的概念,它们的组合会产生多种不同的执行顺序,在本文,我主要通过代码来罗列一下所有的可能产生的结果,并根据执行结果总结一下gcd编程的一些特点。

(1)串行队列 异步任务

-(void)test{

dispatch_queue_tq = dispatch_queue_create("fs", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

NSLog(@"start--%@",[NSThreadcurrentThread]);

for(inti=0; i<10; i++) {

dispatch_async(q, ^{

NSLog(@"async--%@",[NSThreadcurrentThread]);

});

}

NSLog(@"end--%@",[NSThreadcurrentThread]);

}

打印结果:

上面代码创建了一个串行队列,然后往串行队列中添加了10个异步任务,从打印结果可以看出:先在主线程中执行打印start—,然后将异步任务添加到串行队列中(只是添加,并没有立即执行),之后在主线程打印end—,最后才会从串行队列中依次取出一个任务,并在子线程中执行,因此异步任务打印是有序的。所以, 主线程会在执行完dispatch_async方法后,立即返回执行主线程后续相关操作,主线程任务执行完毕后,才会在子线程中依次执行异步任务。由于串行队列中的任务是依次取出来执行的,即前一个任务在子线程执行完毕后,才能取出后一个任务来执行,所以只需要创建一个子线程即可。

结论:串行队列 异步任务,会创建子线程,且只创建一个子线程,异步任务执行是有序的

(2)串行队列 同步任务

-(void)test2{

dispatch_queue_tq = dispatch_queue_create("fs", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

NSLog(@"start--%@",[NSThreadcurrentThread]);

for(inti=0; i<10; i++) {

dispatch_sync(q, ^{

NSLog(@"sync--%@---%d",[NSThreadcurrentThread],i);

});

}

NSLog(@"end--%@",[NSThreadcurrentThread]);

}

打印结果:

上面代码创建了一个串行队列,然后往串行队列中添加了10个同步任务,从打印结果可以看出:先在主线程中执行打印start—,然后在主线程依次打印同步任务,最后在主线程打印end—。所以,主线程在执行dispatch_sync方法后,并没有立刻返回,而是阻塞了当前线程,去等待dispatch_sync方法里面的block执行完毕,等到for循环里面所有同步任务执行完毕后,才返回去执行后面的end—的打印操作,所有的打印都是在主线程完成。

结论: 串行队列 同步任务,不创建新线程,同步任务执行是有序的。

问题:细心的你可能发现一个问题:既然阻塞了当前线程(主线程),为什么同步任务里面的block还能在主线程中打印?请点这里

(3)并行队列 异步任务

-(void)test3{

dispatch_queue_tq = dispatch_queue_create("fs", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

NSLog(@"start--%@",[NSThreadcurrentThread]);

for(inti=0; i<10; i++) {

dispatch_async(q, ^{

NSLog(@"async--%@---%d",[NSThreadcurrentThread],i);

});

}

NSLog(@"end--%@",[NSThreadcurrentThread]);

}

打印结果:

上面代码创建了一个并行队列,然后往串行队列中添加了10个异步任务,从打印结果可以看出:先在主线程中执行打印start—,然后将异步任务添加到并行队列中(只是添加,并没有立即执行),之后立刻返回,在主线程打印end—,最后才会从并行队列中依次取出多个任务,并创建多个子线程来执行(至于创建几个子线程由系统决定),由于每个任务执行时间不同,子线程获得CPU的时间也不同,所以异步任务打印结果的顺序也不同,而且每次打印的同步任务结果都不一样。

结论:并行队列 异步任务 创建子线程,且可以是多个子线程,异步任务打印结果无序。

(4)并行队列 同步任务

-(void)test4{

dispatch_queue_tq = dispatch_queue_create("fs", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

NSLog(@"start--%@",[NSThreadcurrentThread]);

for(inti=0; i<10; i++) {

dispatch_sync(q, ^{

NSLog(@"sync--%@---%d",[NSThreadcurrentThread],i);

});

}

NSLog(@"end--%@",[NSThreadcurrentThread]);

}

打印结果:

上面代码创建了一个并行队列,然后往串行队列中添加了10个同步任务,从打印结果可以看出:先在主线程中执行打印start—,然后在主线程依次打印同步任务,最后在主线程打印end—。所以,主线程在执行dispatch_sync方法后,并没有立刻返回,而是阻塞了当前线程,去等待dispatch_sync方法里面的block执行完毕,等到for循环里面所有同步任务执行完毕后,才返回去执行后面的end—的打印操作,所有的打印都是在主线程完成。

结论: 并行队列 同步任务,不创建新线程,同步任务执行是有序的。

总结上面的四种情况得出结论:

(1)同步、异步决定是否创建子线程,同步任务不创建子线程,都是在主线程中执行,异步任务创建子线程。

(2)串行、并行决定创建子线程的个数,串行创建一个子线程,并行可创建多个子线程(具体几个由系统决定)。

下面来点稍微复杂的情况:

(5)串行队列中先异步再同步

-(void)test5{

dispatch_queue_tq = dispatch_queue_create("fs", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

NSLog(@"start--%@",[NSThreadcurrentThread]);

for(inti=0; i<10; i++) {

dispatch_async(q, ^{

NSLog(@"async--%@---%d",[NSThreadcurrentThread],i);

});

}

NSLog(@"end1--%@",[NSThreadcurrentThread]);

for(inti=0; i<10; i++) {

dispatch_sync(q, ^{

NSLog(@"sync--%@---%d",[NSThreadcurrentThread],i);

});

}

NSLog(@"end2--%@",[NSThreadcurrentThread]);

}

打印结果:

上面代码创建了一个串行队列,然后往串行队列中添加了10个异步任务,再添加10个同步任务,从打印结果可以看出:先在主线程中执行打印start—,然后将异步任务添加到串行队列中(只是添加,并没有立即执行),之后在主线程打印end1—,再然后往串行队列里添加了1个同步任务,此时主线程堵塞,等待串行队列里地同步任务执行完毕。此时创建一个子线程开始依次执行异步任务,异步任务结束后,在主线程中执行同步任务(上面的结论)。1个同步任务执行完后(此时串行队列里没有任务了),主线程返回,for循环继续往串行队列里添加1个同步任务,此时主线程继续阻塞,等待串行队列里同步任务执行完毕,此时主线程执行这个同步任务,执行完毕后,主线程返回继续for循环……。等for循环结束后,最后在主线程执行打印end2—的操作。

(6)串行队列中先同步再异步

-(void)test6{

dispatch_queue_tq = dispatch_queue_create("fs", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

NSLog(@"start--%@",[NSThreadcurrentThread]);

for(inti=0; i<10; i++) {

dispatch_sync(q, ^{

NSLog(@"sync--%@---%d",[NSThreadcurrentThread],i);

});

}

NSLog(@"end1--%@",[NSThreadcurrentThread]);

for(inti=0; i<10; i++) {

dispatch_async(q, ^{

NSLog(@"async--%@---%d",[NSThreadcurrentThread],i);

});

}

NSLog(@"end2--%@",[NSThreadcurrentThread]);

}

打印结果:

上面代码创建了一个串行队列,然后往串行队列中添加了10个同步任务,再添加10个异步任务,从打印结果可以看出:先在主线程中执行打印start—,然后往串行队列里添加了1个同步任务,此时主线程堵塞,等待串行队列里地同步任务执行完毕。此时创建一个子线程开始依次执行串行队列的任务,在主线程中执行同步任务(上面的结论)。1个同步任务执行完后(此时串行队列里没有任务了),主线程返回,for循环继续往串行队列里添加1个同步任务,此时主线程继续阻塞,等待串行队列里同步任务执行完毕,此时主线程执行这个同步任务,执行完毕后,主线程返回继续for循环……。等for循环结束后,在主线程打印end1—,然后执行到dispatch_async往串行队列里添加异步任务,并立即返回,for循环结束后,串行队列里有10个异步任务,此时主线程继续往下执行打印end2—的操作。之后开始创建子线程依次执行串行队列里地异步任务。

(7)并行队列中先异步再同步

-(void)test7{

dispatch_queue_tq = dispatch_queue_create("fs", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

NSLog(@"start--%@",[NSThreadcurrentThread]);

for(inti=0; i<10; i++) {

dispatch_async(q, ^{

NSLog(@"async--%@---%d",[NSThreadcurrentThread],i);

});

}

NSLog(@"end1--%@",[NSThreadcurrentThread]);

for(inti=0; i<10; i++) {

dispatch_sync(q, ^{

NSLog(@"sync--%@---%d",[NSThreadcurrentThread],i);

});

}

NSLog(@"end2--%@",[NSThreadcurrentThread]);

}

打印结果:

上面代码创建了一个并行队列,然后往并行队列中添加了10个异步任务和10个同步任务,上面只是某一次的打印结果,每次的打印结果都不一样,从打印结果可以看出:由于是并行队列,会开启多个子线程执行异步任务,所以异步任务的打印结果是无序的,而同步任务由于都是在主线程中执行,所有总体是有序的。而且同步与异步任务是交叉着执行完毕的。

(8)并行队列中先同步再异步

-(void)test8{

dispatch_queue_tq = dispatch_queue_create("fs", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

NSLog(@"start--%@",[NSThreadcurrentThread]);

for(inti=0; i<10; i++) {

dispatch_sync(q, ^{

NSLog(@"sync--%@---%d",[NSThreadcurrentThread],i);

});

}

NSLog(@"end1--%@",[NSThreadcurrentThread]);

for(inti=0; i<10; i++) {

dispatch_async(q, ^{

NSLog(@"async--%@---%d",[NSThreadcurrentThread],i);

});

}

NSLog(@"end2--%@",[NSThreadcurrentThread]);

}

打印结果:

上面代码创建了一个并行队列,然后往并行队列中添加了10个同步任务和10个异步任务,每次的打印结果也不一定一样,从打印结果可以看出:都是先有序的执行完同步任务,再无序的执行异步任务。没有交叉执行完的想象,原因在于先添加的同步任务,没添加一个同步任务会堵塞主线程,等待同步任务执行完毕,所以会依次在主线程执行同步任务,for循环结束后,此时并行队列里为空,之后再往并行队列中添加了10个异步任务,此时没有堵塞主线程,主线程一直往下执行打印end2—,此时开启多个子线程来执行执行异步任务,所以执行完的顺序是未知的。

以上是对GCD编程中串行、并行、同步、异步的执行顺序的一个简单分析,其中还留了一个问题,这个问题将在下一篇文章中给出答案,本篇主要是自定义的串并行队列,下一篇主要分析一下ios系统给我们提供的一些队列,最常用的是主队列和全局队列。



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