1样傍、Dispatch Group

在追加到Dispatch Queue中的多個(gè)任務(wù)處理完畢之后想執(zhí)行結(jié)束處理横缔，這種需求會經(jīng)常出現(xiàn)。如果只是使用一個(gè)Serial Dispatch Queue（串行隊(duì)列）時(shí)衫哥，只要將想執(zhí)行的處理全部追加到該串行隊(duì)列中并在最后追加結(jié)束處理即可茎刚，但是在使用Concurrent Queue 時(shí)，可能會同時(shí)使用多個(gè)Dispatch Queue時(shí)撤逢，源代碼就會變得很復(fù)雜膛锭。

在這種情況下粮坞，就可以使用Dispatch Group。

dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.gcd-group.www", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
     
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            if (i == 999) {
                NSLog(@"11111111");
            }
        }
         
    });
     
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"22222222");
    });
     
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"33333333");
    });
 dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        NSLog(@"done");
    });

控制臺的輸出：done是最后輸出的初狰，其他三個(gè)都是隨機(jī)輸出的

因?yàn)橄駽oncurrent Dispatch Queue 追加處理莫杈，多個(gè)線程并行執(zhí)行，所以追加處理的執(zhí)行順序不定奢入。執(zhí)行順序會發(fā)生變化筝闹，但是此執(zhí)行結(jié)果的done一定是最后輸出的。

無論向什么樣的Dispatch Queue中追加處理腥光，使用Dispatch Group都可以監(jiān)視這些處理執(zhí)行的結(jié)果丁存。一旦檢測到所有處理執(zhí)行結(jié)束，就可以將結(jié)束的處理追加到Dispatch Queue中柴我，這就是使用Dispatch Group的原因。

-----下面試一個(gè)使用Dispatch Group異步下載兩張圖片扩然，然后合并成一張圖片的medo（注意艘儒，我們總是應(yīng)該在主線程中更新UI）：

#import "ViewController.h"

@interface ViewController (){
    NSData *_twoData;
    NSData *_oneData;
}
@property (nonatomic, strong) UILabel *textLabel;
@property (nonatomic, strong) UIImageView *oneImgView;
@property (nonatomic, strong) UIImageView *twoImgView;
@property (nonatomic, strong) UIImageView *compositeImg;//合成圖片、

@end

@implementation ViewController

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    // Do any additional setup after loading the view, typically from a nib.
    self.view.backgroundColor = [UIColor whiteColor];
     [self operation1];

    self.oneImgView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(20, 100,(self.view.frame.size.width-60)/2, 150)];
    [self.view addSubview:self.oneImgView];
    self.twoImgView = [[UIImageView alloc]initWithFrame:CGRectMake(40+(self.view.frame.size.width-60)/2, 100,(self.view.frame.size.width-60)/2, 150)];
    [self.view addSubview:self.oneImgView];
    [self.view addSubview:self.twoImgView];

}

- (void)operation1 {
    UILabel *textLabel = [[UILabel alloc] initWithFrame:CGRectMake(0, 64,self.view.frame.size.width, 30)];
    textLabel.text = @"正在下載圖片";
    textLabel.textAlignment = NSTextAlignmentCenter;
    [self.view addSubview:textLabel];
    self.textLabel = textLabel;
    [self group];
    NSLog(@"在下載圖片的時(shí)候夫偶，主線程貌似還可以干點(diǎn)什么");
}

- (void)group {
    UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] init];
    [self.view addSubview:imageView];
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("cn.gcd-group.www", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"正在下載第一張圖片");
        _oneData = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@"http://upload-images.jianshu.io/upload_images/1749933-7dba2836c716ea95.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240"]];
        self.oneImgView.image = [UIImage imageWithData:_oneData];
        NSLog(@"第一張圖片下載完畢");
    });

    dispatch_group_async(group, queue, ^{
        NSLog(@"正在下載第二張圖片");
        _twoData = [NSData dataWithContentsOfURL:[NSURL URLWithString:@"http://images2015.cnblogs.com/blog/471463/201509/471463-20150912212457684-585830854.png"]];
        NSLog(@"第二張圖片下載完畢");
        self.twoImgView.image = [UIImage imageWithData:_twoData];
    });

    dispatch_group_notify(group, queue, ^{
        UIGraphicsBeginImageContext(CGSizeMake(375, 300));
//        [self.oneImgView drawRect:CGRectMake(0, 0, 150, 400)];
        [self.oneImgView.image drawInRect:CGRectMake(0, 0, self.view.frame.size.width/2, 250)];
        [self.twoImgView.image drawInRect:CGRectMake(self.view.frame.size.width/2,0, self.view.frame.size.width/2, 250)];
        UIImage *newImage = UIGraphicsGetImageFromCurrentImageContext();
        UIGraphicsEndPDFContext();
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            UIImageView *imageView = [[UIImageView alloc] initWithImage:newImage];
            imageView.frame = CGRectMake(0, 400, self.view.frame.size.width, 300);
            [self.view addSubview:imageView];
            self.textLabel.text = @"圖片合并完畢";
            NSLog(@"圖片合并完畢");
            self.oneImgView.image = [UIImage imageWithData:_oneData];
            self.twoImgView.image = [UIImage imageWithData:_twoData];
        });

    });
}
@end

屏幕快照 2017-05-18 下午4.34.37.png

2界睁、dispatch_barrier_async

在訪問數(shù)據(jù)庫或者文件的時(shí)候，我們可以使用Serial Dispatch Queue可避免數(shù)據(jù)競爭問題兵拢，代碼如下所示：
先看看翻斟，如果我們在平常編碼中，如果要保證某個(gè)屬性可以線程安全的讀寫说铃，如何寫的：

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface ZYPerson : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end
#import "ZYPerson.h"
-(void)setName:(NSString *)name {
   @synchronized(self) {
       _name = [name copy];
   }
}
-(NSString *)name {
   @synchronized(self) {
       return _name;
   }
}
@end

這是我在剛學(xué)iOS開發(fā)访惜，剛涉及并發(fā)中的數(shù)據(jù)競爭時(shí)，書本上提到的一種解決方案腻扇。如果有多個(gè)線程要執(zhí)行同一份代碼债热，那么有時(shí)候可能會出現(xiàn)問題，這種情況下幼苛，通常要使用鎖來實(shí)現(xiàn)某種同步機(jī)制窒篱。iOS提供了一種加鎖的方式，就是采用內(nèi)置的synchronization block舶沿，也就是上面代碼所寫的墙杯。
這種寫法會根據(jù)給定的對象，自動創(chuàng)建一個(gè)鎖括荡，并等待塊中的代碼執(zhí)行完畢高镐。執(zhí)行到這段代碼結(jié)尾處，鎖也就釋放了畸冲。在上面的例子中避消，同步行為所針對的對象是self低滩。這么寫通常沒錯，但是@synchronized(self)會大大降低代碼效率岩喷，甚至很多時(shí)候恕沫，還可以被人感覺到效率明顯下降了，因?yàn)楣灿猛粋€(gè)鎖的那些同步塊纱意，都必須按順序執(zhí)行婶溯。若在self對象上頻繁加鎖，那么程序可能就要等另一段與此無關(guān)的代碼執(zhí)行完畢偷霉，才可以繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前代碼迄委，這樣做是很沒必要的。
@synchronized(self)會大大降低代碼效率类少，因?yàn)樗械耐綁K（ @synchronized(self) ）都會彼此搶奪同一個(gè)鎖叙身。要是有多個(gè)屬性這么寫，每個(gè)屬性的同步塊（ @synchronized(self) ）都要等其他所有的同步塊執(zhí)行完畢之后才能執(zhí)行硫狞，這并不是我們想要的結(jié)果信轿，我們只想要每個(gè)屬性各自獨(dú)立的同步。
還有残吩，不得不說财忽，按上面這么做，雖然可以在一定程度上提供“線程安全”泣侮，但卻無法保證訪問該對象時(shí)是絕對線程安全的即彪。事實(shí)上，上面的寫法活尊，就是atomic隶校，也就是原子性屬性xcode自動生成的代碼，這種方法蛹锰，在訪問屬性時(shí)惠况，必定可以從中得到有效值，然而如果在一個(gè)線程上多次調(diào)用getter方法宁仔，每次得到的結(jié)果卻未必相同稠屠，在兩次讀操作之間，其他線程可能會寫入新的屬性值翎苫。

其實(shí)使用GCD可以簡單高效的代替同步塊或者鎖對象权埠，可以使用，串行同步隊(duì)列煎谍，將讀操作以及寫操作都安排在同一個(gè)隊(duì)列里攘蔽，即可保證數(shù)據(jù)同步，代碼如下：

#import <Foundation/Foundation.h>
@interface ZYPerson : NSObject
@property (nonatomic, copy) NSString *name;
@end
#import "ZYPerson.h"
@interface ZYPerson ()
-(instancetype)init {
   if (self = [super init]) {
      _queue = dispatch_queue_create("com.person.syncQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
   }
   return self;
}
-(void)setName:(NSString *)name {
   dispatch_sync(_queue, ^{
       _name = [name copy];
   });
}
-(NSString *)name {
   __block NSString *tempName;
   dispatch_sync(_queue, ^{
       tempName = _name;
   });
   return tempName;
}
@end

這樣寫的思路是：把寫操作與讀操作都安排在同一個(gè)同步串行隊(duì)列里面執(zhí)行呐粘，這樣的話满俗，所有針對屬性的訪問操作就都同步了转捕。
這種方法的確已經(jīng)足夠好了，但還不是最優(yōu)的唆垃，它只可以實(shí)現(xiàn)單讀五芝、單寫。整體來看辕万，我們最終要解決的問題是枢步，在寫的過程中不能被讀，以免數(shù)據(jù)不對渐尿，但是讀與讀之間并沒有任何的沖突醉途！
多個(gè)getter方法（也就是讀取）是可以并發(fā)執(zhí)行的砖茸，而getter(讀)與setter（寫）方法是不能并發(fā)執(zhí)行的隘擎，利用這個(gè)特點(diǎn)，還能寫出更快的代碼來凉夯，這次注意货葬，不用串行隊(duì)列，而改用并行隊(duì)列：

-(instancetype)init {
   if (self = [super init]) {
      _concurrentQueue = dispatch_queue_create("com.person.syncQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
   }
   return self;
}
-(void)setName:(NSString *)name {
   dispatch_barrier_async(_concurrentQueue, ^{
       _name = [name copy];
   });
}
-(NSString *)name {
   __block NSString *tempName;
   dispatch_sync(_concurrentQueue, ^{
       tempName = _name;
   });
   return tempName;
} @end

這樣優(yōu)化恍涂，測試一下性能，可以發(fā)現(xiàn)這種做法肯定比使用串行隊(duì)列要快植榕。
在這個(gè)代碼中再沧，我用了點(diǎn)新的東西，dispatch_barrier_async尊残，可以翻譯成柵欄（barrier）炒瘸，它可以往隊(duì)列里面發(fā)送任務(wù)（塊，也就是block）寝衫，這個(gè)任務(wù)有柵欄（barrier）的作用顷扩。
在隊(duì)列中，barrier塊必須單獨(dú)執(zhí)行慰毅，不能與其他block并行隘截。這只對并發(fā)隊(duì)列有意義，并發(fā)隊(duì)列如果發(fā)現(xiàn)接下來要執(zhí)行的block是個(gè)barrier block汹胃，那么就一直要等到當(dāng)前所有并發(fā)的block都執(zhí)行完畢婶芭，才會單獨(dú)執(zhí)行這個(gè)barrier block代碼塊，等到這個(gè)barrier block執(zhí)行完畢着饥，再繼續(xù)正常處理其他并發(fā)block犀农。在上面的代碼中，setter方法中使用了barrier block以后宰掉，對象的讀取操作依然是可以并發(fā)執(zhí)行的呵哨，但是寫入操作就必須單獨(dú)執(zhí)行了赁濒。

（1）并行：就是隊(duì)列里面的任務(wù)（代碼塊，block）不是一個(gè)個(gè)執(zhí)行孟害，而是并發(fā)執(zhí)行拒炎，也就是可以同時(shí)執(zhí)行的意思

（2）串行：隊(duì)列里面的任務(wù)一個(gè)接著一個(gè)執(zhí)行，要等前一個(gè)任務(wù)結(jié)束纹坐，下一個(gè)任務(wù)才可以執(zhí)行

（3）異步：具有新開線程的能力

（4）同步：不具有新開線程的能力枝冀，只能在當(dāng)前線程執(zhí)行任務(wù)

（5）并行+異步：就是真正的并發(fā)，新開有有多個(gè)線程處理任務(wù)耘子，任 務(wù)并發(fā)執(zhí)行（不按順序執(zhí)行）

（6）串行+異步：新開一個(gè)線程果漾，任務(wù)一個(gè)接一個(gè)執(zhí)行，上一個(gè)任務(wù)處理完畢谷誓，下一個(gè)任務(wù)才可以被執(zhí)行

（7）并行+同步：不新開線程绒障，任務(wù)一個(gè)接一個(gè)執(zhí)行

（8）串行+同步：不新開線程，任務(wù)一個(gè)接一個(gè)執(zhí)行

并行+同步

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
       dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
           NSLog(@"11  %@",[NSThread currentThread]);
       });
   });  dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
       dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
           NSLog(@"22  %@",[NSThread currentThread]);
       });
   });
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
       dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
           NSLog(@"33  %@",[NSThread currentThread]);
       });
   });
    
 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
       dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
           NSLog(@"44  %@",[NSThread currentThread]);
       });
   });
    
 dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
       dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
           NSLog(@"55  %@",[NSThread currentThread]);
       });
   });

打雍赐帷：在一個(gè)線程里面户辱，任務(wù)一個(gè)接一個(gè)的執(zhí)行。

并行+同步糙臼，并發(fā)調(diào)用：

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
   dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
       NSLog(@"11  %@",[NSThread currentThread]);
   });
});
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
   dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
       NSLog(@"22  %@",[NSThread currentThread]);
   });
});
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
   dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
       NSLog(@"33  %@",[NSThread currentThread]);
   });
});
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
   dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
       NSLog(@"44  %@",[NSThread currentThread]);
   });
});
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
   dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
       NSLog(@"55  %@",[NSThread currentThread]);
   });
}); 

打勇洹：新開了多個(gè)線程，任務(wù)并發(fā)執(zhí)行变逃。