本文來(lái)源是基于http://www.raywenderlich.com/60749/grand-central-dispatch-in-depth-part-1 烙荷。這篇文章是基于該博客寫的一個(gè)讀書筆記,是對(duì)原文章的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行重新梳理加工泰讽，加入我的個(gè)人理解，以及在工作中使用GCD的一些心得媚赖。本人能力有限，若是發(fā)現(xiàn)不足請(qǐng)?jiān)谠u(píng)論當(dāng)中指出，我會(huì)在文章中更新，不勝感激临庇！

GCD 特點(diǎn)？

1昵慌、GCD 通過(guò)將耗時(shí)任務(wù)放到后臺(tái)線程執(zhí)行來(lái)提交程序的響應(yīng)性

2、相對(duì)于直接使用線程和鎖的并發(fā)模型淮蜈，GCD 更易于使用斋攀，且能夠避免一些 bug

3、代碼執(zhí)行效率高

4梧田、所有相關(guān)的方法都是以dispatch命名開頭

并發(fā)的相關(guān)概念

1淳蔼、串行和并行

串行是同一個(gè)時(shí)間內(nèi)有且僅有一個(gè)任務(wù)在執(zhí)行（場(chǎng)景類似單人過(guò)一線天侧蘸，人可以比作任務(wù)），并行是同一個(gè)時(shí)間內(nèi)可以有多個(gè)任務(wù)在執(zhí)行（場(chǎng)景類似多人百米賽跑鹉梨，人可以比作任務(wù)）讳癌。在GCD中，任務(wù)可以理解成一個(gè)Block存皂。

2晌坤、同步和異步

同步是提交任務(wù)之后會(huì)等待提交的任務(wù)執(zhí)行完成之后才做返回操作（場(chǎng)景類似監(jiān)考，監(jiān)考老師從考試開始時(shí)就一直呆在考室里面旦袋，直到考試結(jié)束后才走出考室）骤菠。異步就是提交任務(wù)之后，不管任務(wù)是否開始執(zhí)行疤孕，立即做返回操作（場(chǎng)景類似布置作業(yè)商乎，老師從上課開始來(lái)布置一次作業(yè)，然后讓各位同學(xué)完成作業(yè)祭阀，布置完作業(yè)之后鹉戚，老師馬上就離開了）。

3专控、臨界值

臨界值可以理解成一塊不能并發(fā)執(zhí)行的代碼崩瓤，這塊代碼包含了一些共享的資源，不能允許多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)（在幾個(gè)口渴的人面前踩官，只有一個(gè)水壺却桶，這幾個(gè)人只能一個(gè)一個(gè)直接用水壺喝水，水壺就是臨界值）蔗牡。

4颖系、競(jìng)爭(zhēng)條件

簡(jiǎn)而言之，多個(gè)線程在讀寫共享資源時(shí)辩越，執(zhí)行結(jié)果取決于線程的執(zhí)行時(shí)間和執(zhí)行順序（在幾個(gè)口渴的人面前嘁扼，只有一個(gè)水壺，這幾個(gè)人只能一個(gè)一個(gè)直接用水壺喝水黔攒，這幾個(gè)人當(dāng)中一個(gè)人能喝多少水取決于這個(gè)人是什么時(shí)候開始喝的水以及喝了多長(zhǎng)時(shí)間）趁啸。

5、死鎖

死鎖是線程中比較悲劇的一個(gè)問(wèn)題督惰，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是不傅，線程A等著線程B執(zhí)行完成，線程B反過(guò)來(lái)等著線程A執(zhí)行完成赏胚，好了访娶，這樣線程AB就一直耗著了，這就是死鎖（用一個(gè)場(chǎng)景來(lái)描述這個(gè)死鎖觉阅，男生心里暗戀一個(gè)女生崖疤，碰巧該女生也暗戀這個(gè)男生秘车，2個(gè)人都在等著對(duì)方捅破最后的窗戶紙，最后2人就沒(méi)有浪漫的結(jié)果了劫哼，哈哈）叮趴。

6、線程安全

線程安全是一個(gè)比較常見(jiàn)的概念权烧，線程安全的代碼能夠在多線程和并發(fā)訪問(wèn)下不會(huì)出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯(cuò)誤等問(wèn)題眯亦，比如NSDictionary就是線程安全，它可以在同一時(shí)間內(nèi)被多個(gè)線程訪問(wèn)而不會(huì)有任何問(wèn)題豪嚎，對(duì)比之下NSMutableDictionary就是非線程安全的搔驼，在同一個(gè)時(shí)間內(nèi)只能有且只有一個(gè)線程操作它。（GCD的隊(duì)列就是線程安全的）

7侈询、上下文切換

上下文切換就是在一個(gè)進(jìn)程內(nèi)執(zhí)行多線程任務(wù)時(shí)候舌涨，線程之間切換時(shí)候保存和恢復(fù)線程的執(zhí)行狀態(tài)，比如從主線程切換到其它線程扔字，這個(gè)時(shí)候系統(tǒng)會(huì)保存主線程的執(zhí)行狀態(tài)（包括不限于變量）囊嘉，從其它線程切換到主線程時(shí)候系統(tǒng)會(huì)恢復(fù)之前保存的主線程執(zhí)行狀態(tài)。

講完了并發(fā)的相關(guān)概念革为，接下來(lái)就開始講和GCD直接相關(guān)的技術(shù)了（在本文中任務(wù)與Block是等同的）扭粱。

隊(duì)列

GCD提供了隊(duì)列來(lái)處理任務(wù)（Block），隊(duì)列使用FIFO（先進(jìn)先出）的方法來(lái)管理你提交給GCD任務(wù)震檩，也就是說(shuō)在GCD的同一個(gè)隊(duì)列里面琢蛤，先提交的任務(wù)比慢提交的任務(wù)較先執(zhí)行，也就是先來(lái)先執(zhí)行抛虏。

1博其、串行隊(duì)列（Serial Queues）

顧名思義，串行隊(duì)列就是一個(gè)時(shí)間內(nèi)只執(zhí)行一個(gè)任務(wù)迂猴，只有前一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完成之后慕淡，才會(huì)開始執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)，任務(wù)的被執(zhí)行順序和任務(wù)被提交到GCD的順序是一致的沸毁。示意圖如下（來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

串行隊(duì)列

2峰髓、有串行隊(duì)列就會(huì)有并發(fā)隊(duì)列（Concuttent Queues）

并發(fā)隊(duì)列允許同一個(gè)時(shí)間內(nèi)可以有多個(gè)任務(wù)在執(zhí)行，不過(guò)和串行隊(duì)列一致的一點(diǎn)就是任務(wù)的被執(zhí)行順序和任務(wù)被提交到GCD的順序是一致的息尺。對(duì)于GCD來(lái)說(shuō)携兵，任務(wù)先來(lái)先執(zhí)行，不管你是什么類型的隊(duì)列掷倔。示意圖如下（來(lái)自網(wǎng)絡(luò)）

并發(fā)隊(duì)列

既然知道了并發(fā)隊(duì)列和串行隊(duì)列眉孩，那你也應(yīng)該會(huì)猜到蘋果肯定也會(huì)給幾個(gè)默認(rèn)的隊(duì)列讓我們這些開發(fā)者使用的，接下來(lái)就來(lái)說(shuō)說(shuō)隊(duì)列的類型勒葱。系統(tǒng)提供了一個(gè)特殊的串行隊(duì)列給我們使用浪汪，這個(gè)隊(duì)列就是主線程隊(duì)列（main queue），它除了具備串行隊(duì)列的一個(gè)特點(diǎn)之外（一個(gè)時(shí)間內(nèi)只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)凛虽，只有前一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完成之后死遭，才會(huì)開始執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)）還有一個(gè)大殺器，就是所有的任務(wù)保證都會(huì)在主線程中執(zhí)行凯旋，這意味著什么呢呀潭？意味著我們可以使用這個(gè)隊(duì)列來(lái)更新UI。（不管iOS還是Android系統(tǒng)至非，所有的UI操作都是要在主線程中來(lái)完成的）钠署。

說(shuō)完串行隊(duì)列說(shuō)說(shuō)系統(tǒng)提供的并發(fā)隊(duì)列吧！名字叫做全局分發(fā)隊(duì)列（Global Dispatch Queue)荒椭，它有四個(gè)不同優(yōu)先級(jí)別的并發(fā)隊(duì)列谐鼎，優(yōu)先級(jí)別分別是Background,low,default,high。使用這個(gè)全局分發(fā)隊(duì)列的時(shí)候并不是設(shè)置優(yōu)先級(jí)別越高越好趣惠，因?yàn)樘O果的Api也是使用這些隊(duì)列狸棍，所以在這些個(gè)隊(duì)列中已經(jīng)有存在一些任務(wù)，通常的使用方法是設(shè)置默認(rèn)的優(yōu)先級(jí)別default味悄。

關(guān)鍵點(diǎn) dispatch_async草戈，dispath_sync，串行隊(duì)列侍瑟，并行隊(duì)列

講了這么多唐片，還沒(méi)有上代碼，好煩涨颜。我就圖方便,直接用他人的現(xiàn)有案例來(lái)說(shuō)吧费韭，http://cdn4.raywenderlich.com/wp-content/uploads/2014/01/GooglyPuff_Start_1.zip ?(初始案例)

這是一個(gè)圖片案例，從網(wǎng)絡(luò)上加載圖片咐低，加載完成后點(diǎn)擊進(jìn)入查看大圖揽思，在大圖里面識(shí)別出人物的眼睛，并給眼睛貼上圖片见擦。

項(xiàng)目截圖

案例結(jié)構(gòu)說(shuō)明

在開發(fā)中钉汗，為了有較好的用戶體驗(yàn)，通常會(huì)把一些耗時(shí)的操作（文件操作鲤屡，數(shù)據(jù)庫(kù)操作损痰，網(wǎng)絡(luò)操作，圖片編解碼）放到后臺(tái)線程去操作酒来，以避免耗時(shí)操作阻塞主線程卢未。在被注釋掉的代碼中直接在UI主線程進(jìn)行圖片對(duì)象的處理（對(duì)人物的眼睛進(jìn)行識(shí)別然后貼圖），這個(gè)是一個(gè)耗時(shí)操作，所以對(duì)它進(jìn)行改進(jìn)辽社。

改進(jìn)之后伟墙，

1、將這個(gè)耗時(shí)操作放到后臺(tái)線程去操作滴铅，使用 dispath_async 異步提交任務(wù)到全局并發(fā)隊(duì)列（優(yōu)先級(jí)為高)戳葵，然后不管任務(wù)現(xiàn)在是否開始執(zhí)行，立即執(zhí)行下一個(gè)代碼NSLog打印內(nèi)容汉匙。

2拱烁、在第二個(gè)dispath_async中,此時(shí)上下文環(huán)境為后臺(tái)線程，那么要更新UI的話必須要在主線程內(nèi)更新噩翠，所以使用dispath_async異步提交更新UI的任務(wù)到主線程（dispatch_get_main_queue()獲取串行主線程隊(duì)列）戏自，dispath_async為異步執(zhí)行，不會(huì)等待任務(wù)執(zhí)行完返回伤锚，而是立即返回擅笔。

3、使用UIImage對(duì)象更新UI见芹。

改進(jìn)之后

從上面的代碼可以看到剂娄，dispath_async添加Block到一個(gè)隊(duì)列中然后馬上返回，這個(gè)Block在之后的某個(gè)時(shí)間點(diǎn)會(huì)被GCD執(zhí)行玄呛。那么什么時(shí)候使用dispath_async呢阅懦？網(wǎng)絡(luò)操作和CPU密集型的任務(wù)都可以放到后臺(tái)去執(zhí)行，這樣做的好處就是不會(huì)阻塞當(dāng)前主線程徘铝。

dispath_async和各個(gè)類型的隊(duì)列配合：

1耳胎、自定義串行隊(duì)列

如果你想要在后臺(tái)線程中連續(xù)執(zhí)行任務(wù)，并且跟蹤任務(wù)的執(zhí)行惕它，那么dispath_async＋自定義串行隊(duì)列是你的一個(gè)不錯(cuò)的選擇怕午。

自定義串行隊(duì)列

2、主線程串行隊(duì)列

在后臺(tái)并發(fā)隊(duì)列執(zhí)行完任務(wù)之后,通常會(huì)跳到主線程更新UI淹魄。

主線程串行隊(duì)列

3郁惜、后臺(tái)線程執(zhí)行耗時(shí)的非UI任務(wù)

dispath_sync和各個(gè)類型的隊(duì)列配合：

1、自定義串行隊(duì)列,在主線程內(nèi)同步執(zhí)行dispath_sync甲锡，將任務(wù)提交到自定義串行隊(duì)列執(zhí)行兆蕉。

2、主線程串行隊(duì)列缤沦，在主線程同步提交任務(wù)到主線程串行隊(duì)列會(huì)造成死鎖虎韵，死鎖，死鎖缸废。

代碼中的dispath_sync提交任務(wù)到主線程串行隊(duì)列之后包蓝，沒(méi)有馬上返回而是在等待任務(wù)執(zhí)行完成驶社。而在主線程串行隊(duì)列，已經(jīng)有dispath_sync這個(gè)方法在執(zhí)行了测萎，主線程隊(duì)列等dispath_sync這個(gè)方法執(zhí)行完成后亡电，才執(zhí)行dispath_sync的提交任務(wù)。dispath_sync提交的任務(wù)等待主線程绳泉，主線程等待dispath_sync方法逊抡，你等我姆泻，我等你零酪，大家一起Over!

3、并發(fā)隊(duì)列拇勃，dispath_sync和并發(fā)隊(duì)列一起使用是無(wú)法達(dá)到任務(wù)在后臺(tái)運(yùn)行的效果的四苇，因?yàn)椴l(fā)隊(duì)列的任務(wù)都是在主線程中,并且無(wú)法體現(xiàn)出并發(fā)隊(duì)列的并發(fā)特性

關(guān)鍵點(diǎn) dispatch_after

有些時(shí)候我們會(huì)有類似需求，比如在用戶登錄成功幾秒后開始從服務(wù)器同步數(shù)據(jù)到本地方咆≡乱福可以使用dispatch_after來(lái)完成類似延遲任務(wù)。在當(dāng)前案例中瓣赂，我們使用dispatch_after來(lái)延遲做出提示榆骚。

先創(chuàng)建一個(gè)dispatch_time_t 說(shuō)明從什么時(shí)候開始算起延遲多少時(shí)間，延遲時(shí)間的單位是毫秒煌集。在延遲時(shí)間到達(dá)之后dispatch_after提交任務(wù)給GCD妓肢。GCD根據(jù)情況安排任務(wù)的執(zhí)行。也就是說(shuō)這里的延遲是延遲任務(wù)的提交時(shí)間苫纤，而不是說(shuō)延遲多少時(shí)間后任務(wù)開始執(zhí)行碉钠。

dispatch_after和各個(gè)類型的隊(duì)列

1、自定義串行隊(duì)列（Custom Serial Queue）,不建議在這個(gè)隊(duì)列中使用卷拘。

2喊废、主線程隊(duì)列（Main Queue）使用dispatch_after的好地方。

3栗弟、并發(fā)隊(duì)列（Concurrent Queue污筷，不建議在這個(gè)隊(duì)列中使用

關(guān)鍵點(diǎn) 線程安全的單例對(duì)象

在使用單例模式的時(shí)候，最重要的就是當(dāng)有多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)單例對(duì)象的時(shí)候乍赫，單例對(duì)象需要時(shí)刻保持有且只有一個(gè)對(duì)象瓣蛀，數(shù)據(jù)讀寫線程安全。先看看案例

這個(gè)sharedManager方法如果有多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)的話耿焊，那么就會(huì)出現(xiàn)創(chuàng)建多個(gè)sharedPhotoManager對(duì)象的問(wèn)題揪惦。啟用2個(gè)并發(fā)任務(wù)來(lái)訪問(wèn)sharedManager方法，

sharedManager方法做一些休眠操作和打印內(nèi)存地址操作罗侯，這樣的目的就是讓2個(gè)線程同時(shí)可以訪問(wèn)sharedManager方法

Xcode輸入的sharedPhotoManager對(duì)象內(nèi)存地址表明器腋，創(chuàng)建了3個(gè)sharedPhotoManager對(duì)象，那么這個(gè)作為單例肯定是很坑爹的。

關(guān)鍵點(diǎn) dispatch_once

dispatch_once()方法會(huì)以線程安全的方式有且僅有一次執(zhí)行Block里面的方法纫塌，這樣當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)sharedManager方法的時(shí)候就不用擔(dān)心會(huì)出現(xiàn)多個(gè)對(duì)象被創(chuàng)建的情況了诊县，哈哈，簡(jiǎn)單吧措左！

說(shuō)完了初始化的問(wèn)題依痊，接下來(lái)就是getter和setter方法的問(wèn)題了。dispatch barriers是GCD提供的優(yōu)雅的讀寫鎖解決方案怎披。

看圖說(shuō)話胸嘁，在dispatch barriers 執(zhí)行前任務(wù)是并發(fā)執(zhí)行的，但是到了dispatch barriers后凉逛，并發(fā)執(zhí)行全部都變成了串行執(zhí)行性宏，當(dāng)dispatch barriers執(zhí)行完畢后，任務(wù)恢復(fù)成以前的狀態(tài)也就是并發(fā)執(zhí)行状飞。也就是說(shuō)在當(dāng)前的隊(duì)列中毫胜，當(dāng)任務(wù)執(zhí)行到dispatch barriers的Block的時(shí)候，dispatch barriers可以保證此時(shí)有且僅有這個(gè)Block在執(zhí)行诬辈，當(dāng)這個(gè)Block執(zhí)行成功后酵使，隊(duì)列恢復(fù)正常。（這個(gè)類似多人過(guò)獨(dú)木橋焙糟，有多個(gè)人并排走到一座獨(dú)木橋前口渔，這個(gè)獨(dú)木橋每次只能一個(gè)人通過(guò)，且橋上一次只能站一個(gè)人酬荞，那么多個(gè)人就是單個(gè)單個(gè)的過(guò)獨(dú)立橋搓劫，過(guò)橋之后恢復(fù)過(guò)橋之前的狀態(tài)）。

dispatch barriers和各個(gè)類型的隊(duì)列

1混巧、自定義串行隊(duì)列（Custom Serial Queue）, 串行隊(duì)列本來(lái)就是一次只能執(zhí)行一個(gè)任務(wù)和dispatch barriers搭配沒(méi)有什么用處枪向。

2、并發(fā)隊(duì)列（Global Concurrent Queue）,系統(tǒng)的API也有使用這些隊(duì)列咧党，為了不影響系統(tǒng)API執(zhí)行秘蛔，最好不要在這些隊(duì)列使用。

3傍衡、自定義并發(fā)隊(duì)列（Custom Concurrent Queue）,墻裂推薦深员，需要保證setter和初始化方法線程安全的都是可以使用這個(gè)搭配。

解決getter和setter方法的線程安全問(wèn)題

dispatch_barrier_async在setter方法保證往_photosArray加入photo是線程安全的蛙埂，至于getter方法使用NSArray保證了array不會(huì)被誤修改.

最后的工程 http://cdn2.raywenderlich.com/wp-content/uploads/2014/01/GooglyPuff_End_1.zip

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