一.什么是GCD猎唁？

1.GCD (Grand Central Dispatch) 是Apple公司開發(fā)的一種技術(shù)椎组，它旨在優(yōu)化多核環(huán)境中的并發(fā)操作并取代傳統(tǒng)多線程的編程模式泣洞。
2.GCD是基于C語言的線程管理方案宴抚，使用者無需過多參與線程的管理，只需要將想要執(zhí)行的代碼奠蹬，添加到想要添加的調(diào)度隊列即可。
3.GCD主要用在后臺執(zhí)行較慢任務(wù)嗡午；延遲執(zhí)行任務(wù)囤躁；以及在后臺任務(wù)中，切換回主線程荔睹，更新UI狸演。

二.GCD的優(yōu)勢

GCD是蘋果公司為多核的并行運算提出的解決方案。
GCD會自動利用更多的CPU內(nèi)核（比如雙核僻他、四核）宵距。
GCD會自動管理線程的生命周期（創(chuàng)建線程、調(diào)度任務(wù)吨拗、銷毀線程）满哪。
程序員只需要告訴GCD想要執(zhí)行什么任務(wù)，不需要編寫任何線程管理代碼劝篷。

三.任務(wù)和隊列

3.1 隊列

隊列：用于存放要執(zhí)行的任務(wù)哨鸭。隊列是一種特殊的線性表，采用FIFO（先進(jìn)先出）的原則娇妓，即新任務(wù)總是被插入到隊列的末尾像鸡，而讀取任務(wù)的時候總是從隊列的頭部開始讀取。每讀取一個任務(wù)哈恰，則從隊列中釋放一個任務(wù)只估。在 GCD中有兩種隊列：

• 串行隊列（Serial Dispatch Queue）

一個任務(wù)執(zhí)行完畢后，再執(zhí)行下一個任務(wù)

• 并發(fā)隊列（Concurrent Dispatch Queue）

可以讓多個任務(wù)并發(fā)（同時）執(zhí)行（自動開啟多個線程執(zhí)行任務(wù)）并發(fā)功能只有在異步（dispatch_async） 函數(shù)下才有效

DISPATCH_QUEUE_SERIAL: 表示串行蕊蝗，也可以使用NULL表示仅乓，因為宏定義定義的為NULL。
DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT：表示并發(fā)

3.2 任務(wù)

任務(wù)：在線程中執(zhí)行的操作蓬戚，GCD中就是指Block中的代碼夸楣。任務(wù)有兩種方式：同步執(zhí)行（sync）和異步執(zhí)行（async）。區(qū)別在于是否會創(chuàng)建新的線程。同步和異步的主要區(qū)別在于會不會阻塞當(dāng)前線程豫喧，直到Block中的任務(wù)執(zhí)行完畢石洗。

• 同步執(zhí)行：當(dāng)前任務(wù)不完成，不會執(zhí)行下個任務(wù)紧显。
• 異步執(zhí)行：當(dāng)前任務(wù)不完成讲衫，不會等待，同樣可以執(zhí)行下個任務(wù)孵班。

四.GCD的串行隊列涉兽，并發(fā)隊列和全局隊列

各種隊列的執(zhí)行效果：

image.png

4.1并發(fā)隊列

1.并發(fā)隊列，同步任務(wù)（不會開啟新的線程篙程，并發(fā)隊列失去了并發(fā)的功能枷畏。）

//1.創(chuàng)建并發(fā)隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcd", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    //2.添加任務(wù)到隊列中執(zhí)行
    for (int i=0; i<10; i++) {
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"%@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
    NSLog(@"come here");

總結(jié)：不會開啟線程，并且會順序執(zhí)行虱饿。

2.并發(fā)隊列拥诡，異步任務(wù)（執(zhí)行較慢的任務(wù)，例如大量計算氮发，網(wǎng)絡(luò)請求等渴肉。）

//1.創(chuàng)建并發(fā)隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcd", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
//2.添加任務(wù)到隊列中執(zhí)行
    for (int i=0; i<10; i++) {
        dispatch_async(queue, ^{
            NSLog(@"%@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }
    
NSLog(@"come here");

總結(jié)：會開啟線程，不會順序執(zhí)行爽冕。

4.2串行隊列

1.串行隊列仇祭，同步任務(wù)（在新線程中執(zhí)行任務(wù)，并且等待線程執(zhí)行完畢再向后執(zhí)行扇售，幾乎不用）

    //1.創(chuàng)建串行隊列
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcd", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    //2.添加任務(wù)到隊列中執(zhí)行
    for (int i=0; i<10; i++) {
        dispatch_sync(queue, ^{
            NSLog(@"%@ %d",[NSThread currentThread],i);
        });
    }

2.串行隊列前塔，異步任務(wù)

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("gcd", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

for (int i=0; i<10; i++) {
      NSLog(@"%d-----",i); //主線程，會打印完9之后承冰，才會執(zhí)行come here
      dispatch_async(queue, ^{
          NSLog(@"%@ %d",[NSThread currentThread],i); //子線程
      });
}
    NSLog(@"come here"); //在主線程华弓，和隊列沒有任何關(guān)系

2021-03-23 23:35:59.401760+0800 多線程Demo[32679:1746588] 0-----
2021-03-23 23:35:59.401965+0800 多線程Demo[32679:1746588] 1-----
2021-03-23 23:35:59.402048+0800 多線程Demo[32679:1746641] <NSThread: 0x6000013242c0>{number = 7, name = (null)} 0
2021-03-23 23:35:59.402079+0800 多線程Demo[32679:1746588] 2-----
2021-03-23 23:35:59.402199+0800 多線程Demo[32679:1746588] 3-----
2021-03-23 23:35:59.402266+0800 多線程Demo[32679:1746641] <NSThread: 0x6000013242c0>{number = 7, name = (null)} 1
2021-03-23 23:35:59.402307+0800 多線程Demo[32679:1746588] 4-----
2021-03-23 23:35:59.402397+0800 多線程Demo[32679:1746588] 5-----
2021-03-23 23:35:59.402404+0800 多線程Demo[32679:1746641] <NSThread: 0x6000013242c0>{number = 7, name = (null)} 2
2021-03-23 23:35:59.402680+0800 多線程Demo[32679:1746588] 6-----
2021-03-23 23:35:59.402908+0800 多線程Demo[32679:1746588] 7-----
2021-03-23 23:35:59.403205+0800 多線程Demo[32679:1746588] 8-----
2021-03-23 23:35:59.403466+0800 多線程Demo[32679:1746588] 9-----
2021-03-23 23:35:59.403737+0800 多線程Demo[32679:1746588] come here
2021-03-23 23:35:59.404267+0800 多線程Demo[32679:1746641] <NSThread: 0x6000013242c0>{number = 7, name = (null)} 3
2021-03-23 23:35:59.404670+0800 多線程Demo[32679:1746641] <NSThread: 0x6000013242c0>{number = 7, name = (null)} 4
2021-03-23 23:35:59.405344+0800 多線程Demo[32679:1746641] <NSThread: 0x6000013242c0>{number = 7, name = (null)} 5
2021-03-23 23:35:59.405665+0800 多線程Demo[32679:1746641] <NSThread: 0x6000013242c0>{number = 7, name = (null)} 6
2021-03-23 23:35:59.406199+0800 多線程Demo[32679:1746641] <NSThread: 0x6000013242c0>{number = 7, name = (null)} 7
2021-03-23 23:35:59.407880+0800 多線程Demo[32679:1746641] <NSThread: 0x6000013242c0>{number = 7, name = (null)} 8
2021-03-23 23:35:59.408041+0800 多線程Demo[32679:1746641] <NSThread: 0x6000013242c0>{number = 7, name = (null)} 9

• 首先肯定是打印完9之后，才會打印come here困乒，因為都是在主線程寂屏，然后打印數(shù)字和打印線程是交叉執(zhí)行的。

總結(jié)：會開啟新的線程娜搂，任務(wù)會順序完成迁霎。

4.3主隊列

    dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    });

• 總結(jié)：不會開啟新線程，串行執(zhí)行任務(wù)百宇。

    dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
          NSLog(@“在同步主線程中執(zhí)行考廉，慎用，否則會死鎖”);
    });

• 總結(jié)：使用sync函數(shù)往當(dāng)前串行隊列中添加任務(wù)携御，會卡住當(dāng)前的串行隊列（產(chǎn)生死鎖）

五.GCD的其他用法以及注意事項

5.1異步主線程（用于在后臺線程的任務(wù)將要完成時昌粤，切換到主線程更新UI）(不會開新線程)

 //主隊列是專門負(fù)責(zé)在主線程上調(diào)度任務(wù)的隊列 --> 不會開線程
 dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"在異步主線程中執(zhí)行");
    });

// 執(zhí)?耗時的異步操作...
    dispatch_async( dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{ //請求數(shù)據(jù)
       
        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{ // 回到主線程,執(zhí)?UI刷新操作
            //對圖片或別的操作進(jìn)行賦值等既绕，回到主線程

        });
    });

5.2全局隊列（相當(dāng)于并發(fā)隊列）

dispatch_sync(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
        NSLog(@"%@",[NSThread currentThread]);
    });

5.3延時執(zhí)行線程

    //延遲
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(5 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"我在五秒后打印");
    });

5.4單例模式(只執(zhí)行一次)

static GGT_Singleton *singleton = nil;  //在.m中保留一個全局的static的實例


+ (GGT_Singleton *)sharedSingleton {
    static dispatch_once_t onceToken;
    dispatch_once(&onceToken, ^{
        singleton = [[GGT_Singleton alloc]init];
    });
    
    return singleton;
}

5.5隊列組

如果有三個異步操作（例:網(wǎng)絡(luò)請求ABC），想在三個請求全部執(zhí)行完返回結(jié)果后涮坐，再做其他操作凄贩。
1、這三個網(wǎng)絡(luò)請求袱讹，執(zhí)行無序疲扎，并發(fā)執(zhí)行。
2捷雕、不論返回失敗還是成功都算返回結(jié)果椒丧。
如何處理？

如果滿足上面的需求非区，需要使用GCD里面的dispatch_group_enter和dispatch_group_leave來實現(xiàn)瓜挽。
dispatch_group_enter：通知 group,下個任務(wù)要放入 group 中執(zhí)行了。
dispatch_group_leave：通知 group,任務(wù)成功完成,要移除,與enter()成對出現(xiàn)征绸。
dispatch_group_notify：只要任務(wù)組完成才會調(diào)用，不完成不會調(diào)用俄占。

    dispatch_group_t group =  dispatch_group_create();
    dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
    
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(1 * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{
        NSLog(@"1   %@",[NSThread currentThread]);
        dispatch_group_leave(group);
    });
    
    dispatch_group_enter(group);
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(2 * NSEC_PER_SEC)), queue, ^{
        NSLog(@"2   %@",[NSThread currentThread]);
        dispatch_group_leave(group);
    });
    
    dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
        // 等前面的異步操作都執(zhí)行完畢后管怠，回到主線程...
        NSLog(@"結(jié)束");
    });

2022-02-11 18:18:51.877309+0800 TestDemo[14721:238852] 1   <NSThread: 0x6000026d6d00>{number = 3, name = (null)}
2022-02-11 18:18:53.071275+0800 TestDemo[14721:238852] 2   <NSThread: 0x6000026d6d00>{number = 3, name = (null)}
2022-02-11 18:18:53.071532+0800 TestDemo[14721:238763] 結(jié)束

5.6快速迭代(使用dispatch_apply函數(shù)能進(jìn)行快速迭代遍歷)

 dispatch_apply(10, dispatch_get_global_queue(0, 0), ^(size_t index){ //%zu用來輸出size_t 類型
        // 執(zhí)行10次代碼，index順序不確定
        NSLog(@"%zu",index);
    });

5.7 iOS中的多讀單寫安全方案

//初始化隊列
dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("rw_queue",DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
//讀
dispatch_async(queue, ^{
});
    
//寫
dispatch_barrier_async(queue, ^{
});

六.小結(jié)

• 同步任務(wù)死鎖:當(dāng)前是在主線程,讓主隊列執(zhí)行同步任務(wù)!

    //主隊列是專門負(fù)責(zé)在主線程上調(diào)度任務(wù)的隊列 --> 不會開線程
    //1.隊列 --> 已啟動主線程,就可以獲取主隊列
    dispatch_queue_t q = dispatch_get_main_queue();
    
    //2.同步任務(wù)  ==> 死鎖
    dispatch_sync(q, ^{
        NSLog(@"能來嗎? ");
    });
    NSLog(@"come here");

解決辦法：

  void (^task)() = ^{
        NSLog(@"這里%@",[NSThread currentThread]);
        //1.隊列 --> 已啟動主線程,就可以獲取主隊列
        dispatch_queue_t q = dispatch_get_main_queue();
        
        //2.同步任務(wù)
        dispatch_sync(q, ^{
            NSLog(@"能來嗎? %@",[NSThread currentThread]);
        });
        
        NSLog(@"come here");
    };
    
    dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), task);

• 競爭&同步：兩個線程搶奪同一個資源缸榄，就會競爭渤弛，為了防止競爭，一個線程擁有資源的時候甚带，會對資源加鎖她肯，另一個線程就要等待解鎖以后再擁有這個資源，這叫同步鹰贵。

• 死鎖：兩個線程互相等待對方釋放資源晴氨。

• 主線程&后臺線程：主線程也叫前臺線程，程序啟動的默認(rèn)線程碉输，操作UI的線程籽前。后臺線程，即非主線程敷钾，用于不影響主線程的完成一些任務(wù)枝哄。

• 同步&異步：同步執(zhí)行線程，等待新線程執(zhí)行完以后阻荒，再繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前線程挠锥，很少用到。異步執(zhí)行線程侨赡，在執(zhí)行新線程的同時蓖租，繼續(xù)執(zhí)行當(dāng)前線程纱控，常用。

iOS 多線程入門01--概念知識
iOS 多線程入門02--NSThread
iOS 多線程入門04--NSOperation