iOS底層-GCD之函數(shù)與隊(duì)列

GCD簡介

GCD全稱是Grand Central Dispatch

純C語言幽歼，提供例如非常強(qiáng)大的函數(shù)

GCD優(yōu)勢(shì)

GCD是蘋果公司為多核的并行運(yùn)算提出的解決方案

GCD會(huì)自動(dòng)利用更多的CPU內(nèi)核（比如雙核、四核）

GCD會(huì)自動(dòng)管理線程的生命周期（創(chuàng)建線程凸丸、調(diào)度任務(wù)怎棱、銷毀線程）

程序員只需要告訴GCD想要執(zhí)行什么任務(wù)九默，不需要編寫任何線程管理代碼

【重點(diǎn)】用一句話總結(jié)GCD就是：將任務(wù)添加到隊(duì)列蒸殿，并指定任務(wù)執(zhí)行的函數(shù)

GCD核心

在日常開發(fā)中，GCD一般寫成下面這種形式:

 dispatch_async( dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", NULL), ^{
   NSLog(@"GCD基本使用");
});

將上述代碼拆分恬总，方便我們來理解GCD的核心主要是由任務(wù) + 隊(duì)列 + 函數(shù) 構(gòu)成

//********GCD基礎(chǔ)寫法********
//創(chuàng)建任務(wù)
dispatch_block_t block = ^{
    NSLog(@"hello GCD");
};

//創(chuàng)建串行隊(duì)列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", NULL);

//將任務(wù)添加到隊(duì)列前普，并指定函數(shù)執(zhí)行
dispatch_async(queue, block);

使用dispatch_block_t創(chuàng)建任務(wù)
使用dispatch_queue_t創(chuàng)建隊(duì)列
將任務(wù)添加到隊(duì)列，并指定執(zhí)行任務(wù)的函數(shù)dispatch_async

注意

這里的任務(wù)是指執(zhí)行操作的意思壹堰，在使用dispatch_block_t創(chuàng)建任務(wù)時(shí)拭卿，主要有以下兩點(diǎn)說明

任務(wù)使用block封裝

任務(wù)的block沒有參數(shù)也沒有返回值

函數(shù)與隊(duì)列

函數(shù)

在GCD中執(zhí)行任務(wù)的方式有兩種，同步執(zhí)行和異步執(zhí)行贱纠，分別對(duì)應(yīng) 同步函數(shù)dispatch_sync 和異步函數(shù)dispatch_async,兩者對(duì)比如下

同步執(zhí)行峻厚，對(duì)應(yīng)同步函數(shù)dispatch_sync
必須等待當(dāng)前語句執(zhí)行完畢，才會(huì)執(zhí)行下一條語句

不會(huì)開啟線程谆焊，即不具備開啟新線程的能力

在當(dāng)前線程中執(zhí)行block任務(wù)

異步執(zhí)行惠桃，對(duì)應(yīng)異步函數(shù)dispatch_async

不用等待當(dāng)前語句執(zhí)行完畢，就可以執(zhí)行下一條語句

會(huì)開啟線程執(zhí)行block任務(wù)，即具備開啟新線程的能力（但并不一定開啟新線程辜王，這個(gè)與任務(wù)所指定的隊(duì)列類型有關(guān)）

異步是多線程的代名詞

所以劈狐，綜上所述，兩種執(zhí)行方式的主要區(qū)別有兩點(diǎn)：

是否等待隊(duì)列的任務(wù)執(zhí)行完畢

是否具備開啟新線程的能力

隊(duì)列

串行隊(duì)列和并發(fā)隊(duì)列

多線程中所說的隊(duì)列（Dispatch Queue）是指執(zhí)行任務(wù)的等待隊(duì)列誓禁，即用來存放任務(wù)的隊(duì)列懈息。隊(duì)列是一種特殊的線性表肾档，遵循先進(jìn)先出（FIFO）原則摹恰，即新任務(wù)總是被插入到隊(duì)尾，而任務(wù)的讀取從隊(duì)首開始讀取怒见。每讀取一個(gè)任務(wù)俗慈，則從隊(duì)列中釋放一個(gè)任務(wù)，如下圖所示：

隊(duì)列圖示.jpg

在GCD中遣耍，隊(duì)列主要分為串行隊(duì)列（Serial Dispatch Queue）和并發(fā)隊(duì)列（Concurrent Dispatch Queue）兩種闺阱，如下圖所示：

串行&&并行.jpg

串行隊(duì)列：每次只有一個(gè)任務(wù)被執(zhí)行，等待上一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完畢再執(zhí)行下一個(gè)舵变，即只開啟一個(gè)線程（通俗理解：同一時(shí)刻只調(diào)度一個(gè)任務(wù)執(zhí)行）
使用dispatch_queue_create("xxx", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);創(chuàng)建串行隊(duì)列

其中的DISPATCH_QUEUE_SERIAL也可以使用NULL表示酣溃，這兩種均表示默認(rèn)的串行隊(duì)列

// 串行隊(duì)列的獲取方法
dispatch_queue_t serialQueue1 = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", NULL);
    dispatch_queue_t serialQueue2 = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

并發(fā)隊(duì)列：一次可以并發(fā)執(zhí)行多個(gè)任務(wù)，即開啟多個(gè)線程纪隙，并同時(shí)執(zhí)行任務(wù)（通俗理解：同一時(shí)刻可以調(diào)度多個(gè)任務(wù)執(zhí)行）
使用dispatch_queue_create("xxx", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);創(chuàng)建并發(fā)隊(duì)列

注意：并發(fā)隊(duì)列的并發(fā)功能只有在異步函數(shù)下才有效

// 并發(fā)隊(duì)列的獲取方法
dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("com.CJL.Queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

主隊(duì)列和全局并發(fā)隊(duì)列
在GCD中赊豌，針對(duì)這兩種隊(duì)列，分別提供了主隊(duì)列（Main Dispatch Queue）和全局并發(fā)隊(duì)列（Global Dispatch Queue）

主隊(duì)列（Main Dispatch Queue）：GCD中提供的特殊的串行隊(duì)列
專門用來在主線程上調(diào)度任務(wù)的串行隊(duì)列绵咱，依賴于主線程碘饼、主Runloop，在main函數(shù)調(diào)用之前自動(dòng)創(chuàng)建

不會(huì)開啟線程

如果當(dāng)前主線程正在有任務(wù)執(zhí)行悲伶，那么無論主隊(duì)列中當(dāng)前被添加了什么任務(wù)艾恼，都不會(huì)被調(diào)度

使用dispatch_get_main_queue()獲得主隊(duì)列

通常在返回主線程更新UI時(shí)使用

//主隊(duì)列的獲取方法
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();

全局并發(fā)隊(duì)列（Global Dispatch Queue）：GCD提供的默認(rèn)的并發(fā)隊(duì)列
為了方便程序員的使用，蘋果提供了全局隊(duì)列

在使用多線程開發(fā)時(shí)麸锉，如果對(duì)隊(duì)列沒有特殊需求钠绍，在執(zhí)行異步任務(wù)時(shí)，可以直接使用全局隊(duì)列

使用dispatch_get_global_queue獲取全局并發(fā)隊(duì)列花沉，最簡單的是dispatch_get_global_queue(0, 0)

第一個(gè)參數(shù)表示隊(duì)列優(yōu)先級(jí)柳爽，默認(rèn)優(yōu)先級(jí)為DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT=0，在ios9之后主穗，已經(jīng)被服務(wù)質(zhì)量（quality-of-service）取代

第二個(gè)參數(shù)使用0

//全局并發(fā)隊(duì)列的獲取方法
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0);

//優(yōu)先級(jí)從高到低（對(duì)應(yīng)的服務(wù)質(zhì)量）依次為
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH       -- QOS_CLASS_USER_INITIATED
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT    -- QOS_CLASS_DEFAULT
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW        -- QOS_CLASS_UTILITY
- DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND -- QOS_CLASS_BACKGROUND

全局并發(fā)隊(duì)列 + 主隊(duì)列配合使用

在日常開發(fā)中泻拦，全局隊(duì)列+并發(fā)并列一般是這樣配合使用的

//主隊(duì)列 + 全局并發(fā)隊(duì)列的日常使用
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        //執(zhí)行耗時(shí)操作
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
            //回到主線程進(jìn)行UI操作
        });
    });