在iOS多線程中我們知道NSOperationQueue操作隊(duì)列可以直接使用addDependency函數(shù)設(shè)置操作之間的依賴關(guān)系實(shí)現(xiàn)線程同步媳溺，還可以使用setMaxConcurrentOperationCount函數(shù)直接設(shè)置最大并發(fā)數(shù)量录语。那么在GCD中又是如何實(shí)現(xiàn)線程同步和控制最大并發(fā)數(shù)量的呢？
事實(shí)上在之前的問(wèn)題中我們已經(jīng)提到了GCD實(shí)現(xiàn)線程同步的兩種方法了，一種是組隊(duì)列（dispatch_group_t）,另一種是dispatch_barrier_(a)sync，都是等待前面的任務(wù)完成后再執(zhí)行某個(gè)任務(wù)建车。除此之外另外一種實(shí)現(xiàn)線程同步的方法是信號(hào)量機(jī)制沃暗。
1.GCD實(shí)現(xiàn)線程同步的方法：
組隊(duì)列（dispatch_group）：
舉一個(gè)例子：用戶下載一個(gè)圖片，圖片很大碎节，需要分成很多份進(jìn)行下載创坞，使用GCD應(yīng)該如何實(shí)現(xiàn)纲堵？使用什么隊(duì)列茂附？
使用Dispatch Group追加block到Global Group Queue，這些block如果全部執(zhí)行完畢妈踊，就會(huì)執(zhí)行通過(guò)dispatch_group_notify添加到主隊(duì)列中的block，進(jìn)行圖片的合并處理鞍历。
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, queue, ^{ /*加載圖片1 */ });
dispatch_group_async(group, queue, ^{ /*加載圖片2 */ });
dispatch_group_async(group, queue, ^{ /*加載圖片3 */ });
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
// 合并圖片… …
});
阻塞任務(wù)（dispatch_barrier）：
通過(guò)dispatch_barrier_async添加的操作會(huì)暫時(shí)阻塞當(dāng)前隊(duì)列，即等待前面的并發(fā)操作都完成后執(zhí)行該阻塞操作蚂夕，待其完成后后面的并發(fā)操作才可繼續(xù)柬泽“可以將其比喻為一根霸道的獨(dú)木橋，是并發(fā)隊(duì)列中的一個(gè)并發(fā)障礙點(diǎn)殴俱，或者說(shuō)中間瓶頸嫌套，臨時(shí)阻塞并獨(dú)占帚稠。注意dispatch_barrier_async只有在并發(fā)隊(duì)列中才能起作用浪感，在串行隊(duì)列中隊(duì)列本身就是獨(dú)木橋茧妒，將失去其意義牧氮。
可見(jiàn)使用dispatch_barrier_async可以實(shí)現(xiàn)類似dispatch_group_t組調(diào)度的效果,同時(shí)主要的作用是避免數(shù)據(jù)競(jìng)爭(zhēng)性含，高效訪問(wèn)數(shù)據(jù)。
/* 創(chuàng)建并發(fā)隊(duì)列 */
dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("test.concurrent.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
/* 添加兩個(gè)并發(fā)操作A和B落蝙，即A和B會(huì)并發(fā)執(zhí)行 */
dispatch_async(concurrentQueue, ^(){
NSLog(@"OperationA");
});
dispatch_async(concurrentQueue, ^(){
NSLog(@"OperationB");
});
/* 添加barrier障礙操作荡陷，會(huì)等待前面的并發(fā)操作結(jié)束，并暫時(shí)阻塞后面的并發(fā)操作直到其完成 */
dispatch_barrier_async(concurrentQueue, ^(){
NSLog(@"OperationBarrier!");
});
/* 繼續(xù)添加并發(fā)操作C和D骚烧，要等待barrier障礙操作結(jié)束才能開(kāi)始 */
dispatch_async(concurrentQueue, ^(){
NSLog(@"OperationC");
});
dispatch_async(concurrentQueue, ^(){
NSLog(@"OperationD");
});
2017-04-04 12:25:02.344 SingleView[12818:3694480] OperationB
2017-04-04 12:25:02.344 SingleView[12818:3694482] OperationA
2017-04-04 12:25:02.345 SingleView[12818:3694482] OperationBarrier!
2017-04-04 12:25:02.345 SingleView[12818:3694482] OperationD
2017-04-04 12:25:02.345 SingleView[12818:3694480] OperationC
信號(hào)量機(jī)制（dispatch_semaphore）：
信號(hào)量機(jī)制主要是通過(guò)設(shè)置有限的資源數(shù)量來(lái)控制線程的最大并發(fā)數(shù)量以及阻塞線程實(shí)現(xiàn)線程同步等卦方。
GCD中使用信號(hào)量需要用到三個(gè)函數(shù)：
dispatch_semaphore_create用來(lái)創(chuàng)建一個(gè)semaphore信號(hào)量并設(shè)置初始信號(hào)量的值；
dispatch_semaphore_signal發(fā)送一個(gè)信號(hào)讓信號(hào)量增加1（對(duì)應(yīng)PV操作的V操作）跌宛；
dispatch_semaphore_wait等待信號(hào)使信號(hào)量減1（對(duì)應(yīng)PV操作的P操作）隆圆；
那么如何通過(guò)信號(hào)量來(lái)實(shí)現(xiàn)線程同步呢旨涝？下面介紹使用GCD信號(hào)量來(lái)實(shí)現(xiàn)任務(wù)間的依賴和最大并發(fā)任務(wù)數(shù)量的控制弧腥。
使用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)任務(wù)2依賴于任務(wù)1岁经，即任務(wù)2要等待任務(wù)1結(jié)束才開(kāi)始執(zhí)行:
方法很簡(jiǎn)單图呢，創(chuàng)建信號(hào)量并初始化為0免猾，讓任務(wù)2執(zhí)行前等待信號(hào)猎提，實(shí)現(xiàn)對(duì)任務(wù)2的阻塞忧侧。然后在任務(wù)1完成后再發(fā)送信號(hào)牌芋，從而任務(wù)2獲得信號(hào)開(kāi)始執(zhí)行。需要注意的是這里任務(wù)1和2都是異步提交的肯夏，如果沒(méi)有信號(hào)量的阻塞，任務(wù)2是不會(huì)等待任務(wù)1的,實(shí)際上這里使用信號(hào)量實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)任務(wù)的同步烁兰。
/* 創(chuàng)建一個(gè)信號(hào)量 */
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(0);
/* 任務(wù)1 */
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
/* 耗時(shí)任務(wù)1 */
NSLog(@"任務(wù)1開(kāi)始");
[NSThread sleepForTimeInterval:3];
NSLog(@"任務(wù)1結(jié)束");
/* 任務(wù)1結(jié)束徊都，發(fā)送信號(hào)告訴任務(wù)2可以開(kāi)始了 */
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});
/* 任務(wù)2 */
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
/* 等待任務(wù)1結(jié)束獲得信號(hào)量, 無(wú)限等待 */
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
/* 如果獲得信號(hào)量則開(kāi)始任務(wù)2 */
NSLog(@"任務(wù)2開(kāi)始");
[NSThread sleepForTimeInterval:3];
NSLog(@"任務(wù)2結(jié)束");
});
[NSThread sleepForTimeInterval:10];
通過(guò)信號(hào)量控制最大并發(fā)數(shù)量：
通過(guò)信號(hào)量控制最大并發(fā)數(shù)量的方法為：創(chuàng)建信號(hào)量并初始化信號(hào)量為想要控制的最大并發(fā)數(shù)量暇矫，例如想要保證最大并發(fā)數(shù)為5，則信號(hào)量初始化為5李根。然后在每個(gè)新任務(wù)執(zhí)行前進(jìn)行P操作房轿，等待信號(hào)使信號(hào)量減1；每個(gè)任務(wù)結(jié)束后進(jìn)行V操作囱持，發(fā)送信號(hào)使信號(hào)量加1洪唐。這樣即可保證信號(hào)量始終在5以內(nèi)，當(dāng)前最多也只有5個(gè)以內(nèi)的任務(wù)在并發(fā)執(zhí)行问欠。
/* 創(chuàng)建一個(gè)信號(hào)量并初始化為5 */
dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(5);
/* 模擬1000個(gè)等待執(zhí)行的任務(wù)粒蜈，通過(guò)信號(hào)量控制最大并發(fā)任務(wù)數(shù)量為5 */
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
/* 任務(wù)i */
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
/* 耗時(shí)任務(wù)1，執(zhí)行前等待信號(hào)使信號(hào)量減1 */
dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
NSLog(@"任務(wù)%d開(kāi)始", i);
[NSThread sleepForTimeInterval:10];
NSLog(@"任務(wù)%d結(jié)束", i);
/* 任務(wù)i結(jié)束注整，發(fā)送信號(hào)釋放一個(gè)資源 */
dispatch_semaphore_signal(semaphore);
});
}
[NSThread sleepForTimeInterval:1000];
打印結(jié)果為每次開(kāi)啟五個(gè)并發(fā)任務(wù)
2017-06-02 21:45:27.409067+0800 OC[7234:336757] 任務(wù)1開(kāi)始
2017-06-02 21:45:27.409069+0800 OC[7234:336758] 任務(wù)2開(kāi)始
2017-06-02 21:45:27.409103+0800 OC[7234:336759] 任務(wù)3開(kāi)始
2017-06-02 21:45:27.409268+0800 OC[7234:336761] 任務(wù)4開(kāi)始
2017-06-02 21:45:27.409887+0800 OC[7234:336756] 任務(wù)0開(kāi)始
2017-06-02 21:45:37.415217+0800 OC[7234:336757] 任務(wù)1結(jié)束
2017-06-02 21:45:37.415370+0800 OC[7234:336759] 任務(wù)3結(jié)束
2017-06-02 21:45:37.415217+0800 OC[7234:336761] 任務(wù)4結(jié)束
2017-06-02 21:45:37.415217+0800 OC[7234:336758] 任務(wù)2結(jié)束
2017-06-02 21:45:37.415442+0800 OC[7234:336756] 任務(wù)0結(jié)束
2017-06-02 21:45:37.415544+0800 OC[7234:336760] 任務(wù)5開(kāi)始
2017-06-02 21:45:37.415548+0800 OC[7234:336762] 任務(wù)6開(kāi)始
2017-06-02 21:45:37.415614+0800 OC[7234:336765] 任務(wù)9開(kāi)始
2017-06-02 21:45:37.415620+0800 OC[7234:336764] 任務(wù)8開(kāi)始
2017-06-02 21:45:37.415594+0800 OC[7234:336763] 任務(wù)7開(kāi)始
