本文摘录自《Objective-C高级编程》一书，附加一些自己的理解，作为对GCD的总结。

 
本系列共计5篇，后面的系列文章会陆续写好发布，希望大家支持😁
 
iOS GCD全析（一）

• Dispatch Queue
• dispatch_queue_create
• dispatch_get_main_queue / dispatch_get_global_queue

iOS GCD全析（二）

iOS GCD全析（三）

iOS GCD全析（四）

iOS GCD全析（五）

我又后期加了一篇，就是解释了一个小问题，有兴趣的可以看一下
iOS GCD全析（特别篇）

Dispatch Queue

首先回顾一下苹果官方对GCD的说明。

开发者要做的只是定义想执行的任务并追加到适当的Dispatch Queue中。

这句话用源代码表示如下：

dispatch_async(queue, ^{
    /*
     * 想执行的任务
     */
});

该源代码使用Block语法“定义想执行的任务”，通过dispatch_async函数“追加”赋值在变量queue的“Dispatch Queue中”。仅这样就可使指定的Block在另一线程中执行。

“Dispatch Queue”是什么呢?如其名称所示，是执行处理的等待队列。应用程序编程人员通过dispatch_async函数等APl，在Block 语法中记述想执行的处理并将其追加到Dispatch Queue 中。Dispatch Queue 按照追加的顺序（先进先出FIFO，First-In-First-Out)执行处理。
如图所示。

另外在执行处理时存在两种Dispatch Queue，一种是等待现在执行中处理的Serial Dispatch Queue（串行队列）,另一种是不等待现在执行中处理的Concurrent Dispatch Queue（并发队列）。如表所示。

比较这两种Dispatch Queue。准备以下源代码，在dispatch_async中追加多个处理。

dispatch_async(queue, blk0);
dispatch_async(queue, blk1);
dispatch_async(queue, blk2);
dispatch_async(queue, blk3);
dispatch_async(queue, blk4);
dispatch_async(queue, blk5);
dispatch_async(queue, blk6);
dispatch_async(queue, blk7);

当变量 queue 为 Serial Dispatch Queue 时，因为要等待现在执行中的处理结束，所以首先执行blk0，blk0执行结束后，接着执行blk1，blk1结束后再开始执行blk2，如此重复。同时执行的处理数只能有1个。即执行该源代码后，一定按照以下顺序进行处理。

blk0
blk1
blk2
blk3
blk4
blk5
blk6
blk7

当变量queue为Concurrent Dispatch Queue时，因为不用等待现在执行中的处理结束，所以首先执行blk0，不管blk0的执行是否结束，都开始执行后面的blk1，不管blk1的执行是否结束，都开始执行后面的blk2，如此重复循环。

这样虽然不用等待处理结束，可以并行执行多个处理，但并行执行的处理数量取决于当前系统的状态。即iOS和OSX基于Dispatch Queue中的处理数、CPU核数以及CPU负荷等当前系统的状态来决定Concurrent Dispatch Queue中并行执行的处理数。所谓“并行执行”，就是使用多个线程同时执行多个处理。

  如图所示。

iOS 和 OS X的核心—— XNU 内核决定应当使用的线程数，并只生成所需的线程执行处理。另外，当处理结束，应当执行的处理数减少时，XNU 内核会结束不再需要的线程。XNU 内核仅使用Concurrent Dispatch Queue便可完美地管理并行执行多个处理的线程。

  例如，前面的源代码如表所示。在多个线程中执行Block。

假设准备 4 个 Concurent Dispatch Queue 给线程。首先 blk0 在线程0中开始执行，接着 blk1 在线程1中、 blk2 在线程2中、blk3 在线程3中开始执行。线程 0 中 bIk0 执行结束后开始执行 blk4，由于线程1中 blk1的执行没有结束，因此线程2中 blk2 执行结束后开始执行 blk5，就这样循环往复。

像这样在Concurrent Dispatch Queue中执行处理时，执行顺序会根据处理内容和系统状态发生改变。它不同于执行顺序固定的Serial Dispatch Queue。在不能改变执行的处理顺序或不想并行执行多个处理时使用Serial Dispatch Queue。

dispatch_queue_create

第一种方法是通过GCD的API生成Dispatch Queue。

通过dispatch_queue_create函数可生成Dispatch Queue。以下源代码生成了Serial Dispatch Queue。

dispatch_queue_t mySerialDispatchQueue = dispatch_queue_create("com.example.MySerialDispatchQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

在说明dispatch_queue_create函数之前，先讲一下关于Serial Dispatch Queue生成个数的注意事项。

如前所述，Concurrent Dispatch Queue 并行执行多个追加处理，而Serial Dispatch Queue同时只能执行1个追加处理。虽然 Serial Dispatch Queue 和 Concurent Dispatch Queue 受到系统资源的限制，但用dispatch_queue_create 函数可生成任意多个 Dispatch Queue。

当生成多个Serial Dispatch Queue时，各个Serial Dispatch Queue将并行执行。虽然在1个Serial Dispatch Queue中同时只能执行一个追加处理，但如果将处理分别追加到4个Serial Dispatch Queue中，各个Serial Dispatch Queue执行1个，即为同时执行4个处理。如图所示。

以上是关于Serial Dispatch Queue生成个数注意事项的说明。一旦生成Serial Dispatch Queue 并追加处理，系统对于一个Serial Dispatch Queue 就只生成并使用一个线程。如果生成2000个Serial Dispatch Queue，那么就生成2000个线程。

像之前列举的多线程编程问题一样，如果过多使用多线程，就会消耗大量内存，引起大量的上下文切换，大幅度降低系统的响应性能。

但是Serial Dispatch Queue的生成个数应当仅限所必需的数量。例如更新数据库时1个表生成1个Serial Dispatch Queue，更新文件时1个文件或是可以分割的1个文件块生成1个Serial Dispatch Queue。虽然“Serial Dispatch Queue 比 Concurrent Dispatch Queue 能生成更多的线程”，但绝不能激动之下大量生成Serial Dispatch Queue。

当想并行执行不发生数据竞争等问题的处理时，使用Concurrent Dispatch Queue。而且对于Concurent Dispatch Queue来说，不管生成多少，由于XNU内核只使用有效管理的线程，因此不会发生Serial Dispatch Queue的那些问题。

下面我们回来继续讲 dispatch_queue_create 函数。该函数的第一个参数指定Serial Dispatch Queue的名称。像此源代码这样，Dispatch Queue的名称推荐使用应用程序ID这种逆序全程域名（FQDN，fully qualified domain name)。该名称在Xcode和Instruments的调试器中作为Dispatch Queue名称表示。另外，该名称也出现在应用程序崩溃时所生成的CrashLog中。我们命名时应遵循这样的原则：对我们编程人员来说简单易懂，对用户来说也要易懂。如果嫌命名麻烦设为NULL也可以，但你在调试中一定会后悔没有为Dispatch Queue署名。

生成Serial Dispatch Queue时，像该源代码这样，将第二个参数指定为NULL。生成Concurrent Dispatch Queue时，像下面源代码一样，指定为DISPATCH_QUEUE CONCURRENT。

dispatch_queue_t myConcurrentDispatchQueue = dispatch_queue_create("com.example.MyConcurrentDispatchQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

Main Dispatch Queue/Global Dispatch Queue

第二种方法是获取系统标准提供的Dispatch Queue。

实际上不用特意生成Dispatch Queue系统也会给我们提供几个。那就是Main Dispatch Queue 和 Global Dispatch Queue。

Main Dispatch Queue

正如其名称中含有的“Main”一样，是在主线程中执行的Dispatch Queue。因为主线程只有1个，所以Main Dispatch Queue 自然就是Serial Dispatch Queue。

追加到Main Dispatch Qucue的处理在主线程的RunLoop中执行。由于在主线程中执行，因此要将用户界面的界面更新等一些必须在主线程中执行的处理追加到Main Dispatch Queue使用。这正好与NSObject类的performSelectorOnMainThread实例方法这一执行方法相同。

Global Dispatch Queue

Global Dispatch Queue 是所有应用程序都能够使用的Concurrent Dispatch Queue。没有必要通过dispatch_queue_create函数逐个生成Concurrent Dispatch Queue。只要获取Global Dispatch Queue使用即可。

另外，Global Dispatch Queue有4个执行优先级，分别是高优先级（High Priority）、默认优先级（Default Priority）、低优先级（Low Priority)和后台优先级（Background Priority)。通过XNU内核管理的用于Global Dispatch Queue的线程，将各自使用的Global Dispatch Queue的执行优先级作为线程的执行优先级使用。在向Global Dispatch Queue追加处理时，应选择与处理内容对应的执行优先级的Global Dispatch Queue。

但是通过XNU内核用于Global Dispatch Queue的线程并不能保证实时性，因此执行优先级只是大致的判断。例如在处理内容的执行可有可无时，使用后台优先级的Global Dispatch Queue等，只能进行这种程度的区分。

系统提供的Dispatch Queue总结如表所示：

各种Dispatch Queue的获取方法如下。

/*
 * Main Dispatch Queue 的获取方法
 */
dispatch_queue_t mainDispatchQueue = dispatch_get_main_queue();

/*
 * Global Dispatch Queue （高优先级）的获取方法
 */
dispatch_queue_t globalDispatchQueueHigh = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0);

/*
 * Global Dispatch Queue （默认优先级）的获取方法
 */
dispatch_queue_t globalDispatchQueueDefault = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

/*
 * Global Dispatch Queue （低优先级）的获取方法
 */
dispatch_queue_t globalDispatchQueueLow = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0);

/*
 * Global Dispatch Queue （后台优先级）的获取方法
 */
dispatch_queue_t globalDispatchQueueBackground = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);