《Objective-C高級編程》 Grand Central Dispatch

《Objective-C高級編程：iOS與OS X多線程和內(nèi)存管理》

3.1 Grand Central Dispatch（GCD）概要

3.1.1 什么是CGD

Grand Central dispatch(GCD)是異步執(zhí)行任務(wù)的技術(shù)之一萍程。一般將應(yīng)用程序中記述的線程管理用的代碼在系統(tǒng)級中實(shí)現(xiàn)幢妄。開發(fā)者只需要定義想執(zhí)行的任務(wù)并追加到適當(dāng)?shù)膁ispatch Queue中，GCD就能生成必要的線程并計(jì)劃執(zhí)行任務(wù)茫负。由于線程管理是作為系統(tǒng)的一部分來實(shí)現(xiàn)的蕉鸳，因此可以統(tǒng)一管理，也可執(zhí)行任務(wù)忍法，這樣就比以前的線程更加有效率潮尝。

也就是說，GCD使用簡潔的記述方法饿序，實(shí)現(xiàn)了復(fù)雜繁瑣的多線程編程??：

 dispatch_async(queue, ^{
     // 執(zhí)行長時(shí)間網(wǎng)絡(luò)處理
     dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
          //只在主線程可以執(zhí)行的處理
         // 主界面做的事勉失，例如用戶刷新
     });
 });

等同于NSObject類的performSelectorInBackground實(shí)例方法和performSelectorOnMainThread實(shí)例方法：

- (void)launchThreadByNSObject_performSelectorInBackground_withObject
{
     // 執(zhí)行長時(shí)間網(wǎng)絡(luò)處理
    [self performSelectorInBackground:@selector(dowork) withObject:nil];
}
- (void)dowork
{
    [self performSelectorOnMainThread:@selector(donework) withObject:nil waitUntilDone:NO];
}
- (void)donework
{
    //只在主線程可以執(zhí)行的處理
    // 主界面做的事，例如用戶刷新
}

由上可知原探，使用CGD乱凿，通過 GCD 提供的系統(tǒng)級線程管理提高執(zhí)行效率顽素。

3.1.2 多線程編程

  • 線程（thread）是操作系統(tǒng)能夠進(jìn)行運(yùn)算調(diào)度的最小單位。

Mac徒蟆、iPhone的操作系統(tǒng)OS X胁出、iOS根據(jù)用戶的指示啟動應(yīng)用程序后，首先便將包含在應(yīng)用程序中的CPU命令列配置到內(nèi)存中段审。CPU從應(yīng)用程序指定的地址開始全蝶，一個(gè)一個(gè)地執(zhí)行CPU命令列。由于一個(gè)CPU一次只能執(zhí)行一個(gè)命令戚哎，不能執(zhí)行某處分開的并列的兩個(gè)命令裸诽，因此通過CPU執(zhí)行的CPU命令列就是一條無分叉的路。這里所說的“1個(gè)CPU執(zhí)行的CPU名列為一條無分叉的路”就是“線程”型凳。

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  • 現(xiàn)在一個(gè)物理的CPU芯片實(shí)際上有64（64核）個(gè)CPU丈冬，即可以擁有多條線程。


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  • 在iOS開發(fā)中甘畅，一共有四種多線程技術(shù)：pthread埂蕊，NSThread，GCD疏唾，NSOperation：

    • pthread 蓄氧，NSThread是面向線程開發(fā)的多線程技術(shù)，需要開發(fā)者自己去維護(hù)線程的生命周期槐脏，比較繁瑣喉童。

  • GCD， NSOperation是面向隊(duì)列開發(fā)的多線程技術(shù)顿天，開發(fā)者僅僅定義想執(zhí)行的任務(wù)追加到適當(dāng)?shù)腄ispatch Queue（隊(duì)列）中并設(shè)置一些優(yōu)先級堂氯，依賴等操作就可以了，其他的事情可以交給系統(tǒng)來做牌废。

  • 多線程編程會產(chǎn)生很多編程技術(shù)問題：數(shù)據(jù)競爭咽白、死鎖、內(nèi)存消耗等問題鸟缕。


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  • 盡管多線程編程極易發(fā)生各種問題晶框，但是使用多線程編程可保證應(yīng)用程序的響應(yīng)性能。


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多線程編程的優(yōu)缺點(diǎn)：

  • 優(yōu)點(diǎn):適當(dāng)提高程序的執(zhí)行效率懂从；適當(dāng)提高資源利用率(CPU/內(nèi)存利用率)授段；
  • 缺點(diǎn):開啟線程需要占用一定的內(nèi)存空間(默認(rèn)情況下，主線程占用1M番甩，子線程占用512KB)畴蒲，如果開啟大量的線程，會占用大量的內(nèi)存空間对室，降低程序的性能模燥；
#注意#：
 1. 不要同時(shí)開太多線程(1~3條線程即可，不要超過5條);

 2. 線程概念：
   - 主線程：UI線程掩宜，顯示蔫骂、刷新UI界面，處理UI控件事件牺汤；
  - 子線程：后臺線程辽旋，異步線程；

 3 .不要把耗時(shí)操作放在主線程檐迟，要放在子線程中執(zhí)行
  • 想要更加了解線程补胚、進(jìn)程等可自行參閱《操作系統(tǒng)原理》這本書。

3.2 GCD的API

3.2.1 Dispatch Queue

“開發(fā)者要做的只是定義想執(zhí)行的任務(wù)并追加到適當(dāng)?shù)腄ispatch Queue中”追迟。

用源碼表示如下：

dispatch_async(queue, ^{
    /*
     * 想執(zhí)行的任務(wù)
     */
});

該源碼用block的語法定義想執(zhí)行的任務(wù)然后通過dispatch_async函數(shù)講任務(wù)追加到賦值在變量queue的"Dispatch Queue"中溶其。

Dispatch Queue是什么呢？
  • Dispatch Queue是執(zhí)行處理的等待隊(duì)列, 按照先進(jìn)先出(FIFO, First-In-First-Out)的順序進(jìn)行任務(wù)處理.
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  • Dispatch Queue隊(duì)列分兩種, 一種是串行隊(duì)列(Serial Dispatch Queue), 一種是并行隊(duì)列(Concurrent Dispatch Queue)敦间。
圖片來自:《Objective-C高級編程：iOS與OS X多線程和內(nèi)存管理》

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  • Serial dispatch Queue是等待執(zhí)行完成后才開始下一個(gè)處理瓶逃。
    // 創(chuàng)建一個(gè)Serial dispatch Queue
    dispatch_queue_t serialdispatchQueue =dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(serialdispatchQueue, ^{NSLog(@"serialdispatchQueue  %@", [NSThread currentThread]);});
    dispatch_async(serialdispatchQueue, ^{NSLog(@"serialdispatchQueue  %@", [NSThread currentThread]);});
    dispatch_async(serialdispatchQueue, ^{NSLog(@"serialdispatchQueue  %@", [NSThread currentThread]);});
    dispatch_async(serialdispatchQueue, ^{NSLog(@"serialdispatchQueue  %@", [NSThread currentThread]);});

執(zhí)行結(jié)果如下:

serialdispatchQueue  <NSThread: 0x600000675700>{number = 3, name = (null)}
serialdispatchQueue  <NSThread: 0x60800087ef00>{number = 3, name = (null)}
serialdispatchQueue  <NSThread: 0x60000126e4c0>{number =3, name = (null)}
serialdispatchQueue  <NSThread: 0x60800087ef80>{number =3, name = (null)}
  • Concurrent dispatch Queue是不等待執(zhí)行，那么任何任務(wù)添加到Concurrent dispatch Queue后廓块，就會立即執(zhí)行厢绝。Concurrent dispatch Queue并行執(zhí)行的處理的數(shù)量取決于當(dāng)前系統(tǒng)的狀態(tài)。
     // 創(chuàng)建一個(gè)Concurrent dispatch Queue
    dispatch_queue_t concurrentdispatchQueue = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_async(concurrentdispatchQueue, ^{NSLog(@"concurrentdispatchQueue  %@", [NSThread currentThread]);});
    dispatch_async(concurrentdispatchQueue, ^{NSLog(@"concurrentdispatchQueue  %@", [NSThread currentThread]);});
    dispatch_async(concurrentdispatchQueue, ^{NSLog(@"concurrentdispatchQueue  %@", [NSThread currentThread]);});
    dispatch_async(concurrentdispatchQueue, ^{NSLog(@"concurrentdispatchQueue  %@", [NSThread currentThread]);});

執(zhí)行結(jié)果如下:

concurrentdispatchQueue  <NSThread: 0x600000675700>{number = 3, name = (null)}
concurrentdispatchQueue  <NSThread: 0x60800087ef00>{number = 5, name = (null)}
concurrentdispatchQueue  <NSThread: 0x60000126e4c0>{number = 6, name = (null)}
concurrentdispatchQueue  <NSThread: 0x60800087ef80>{number =4, name = (null)}
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3.2.1 dispatch_queue_create

在Dispatch Queue中带猴，我們使用了dispatch_queue_create來建立一個(gè)Queue昔汉。
生成Dispatch Queue有兩種方法：
  • 通過GCD的API生成dispatch Queue
  • 獲取系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)提供的dispatch Queue
使用GCD的API生成dispatch_queue_create:
  // 創(chuàng)建一個(gè)Concurrent dispatch Queue
    dispatch_queue_t concurrentdispatchQueue = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

    // 創(chuàng)建一個(gè)Serial dispatch Queue
    dispatch_queue_t serialdispatchQueue = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
其中，dispatch_queue_create函數(shù)有2個(gè)參數(shù):
  • 第一個(gè)參數(shù)是dispatch Queue的名稱拴清。該名稱在Xcode和Instruments的調(diào)試器中作為dispatch Queue的名稱表示靶病。
  • 第二個(gè)參數(shù)是指定dispatch Queue的類型，DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT 和DISPATCH_QUEUE_SERIAL贷掖。如果填寫NULL則默認(rèn)為DISPATCH_QUEUE_SERIAL嫡秕。

多個(gè)Serial dispatch Queue可并行執(zhí)行！

    // 創(chuàng)建一個(gè)SerialQueue
    dispatch_queue_t serialdispatchQueue1 = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t serialdispatchQueue2 = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t serialdispatchQueue3 = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t serialdispatchQueue4 = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(serialdispatchQueue1, ^{NSLog(@"serialdispatchQueue1  %@", [NSThread currentThread]);});
    dispatch_async(serialdispatchQueue2, ^{NSLog(@"serialdispatchQueue2  %@", [NSThread currentThread]);});
    dispatch_async(serialdispatchQueue3, ^{NSLog(@"serialdispatchQueue3  %@", [NSThread currentThread]);});
    dispatch_async(serialdispatchQueue4, ^{NSLog(@"serialdispatchQueue4  %@", [NSThread currentThread]);});

執(zhí)行結(jié)果如下：

serialdispatchQueue1  <NSThread: 0x600000675700>{number = 3, name = (null)}
serialdispatchQueue3  <NSThread: 0x60800087ef00>{number = 5, name = (null)}
serialdispatchQueue4  <NSThread: 0x60000126e4c0>{number = 6, name = (null)}
serialdispatchQueue2  <NSThread: 0x60800087ef80>{number =4, name = (null)}
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dispatch_queue_create使用時(shí)應(yīng)注意：

  • 不能無限制的創(chuàng)建Serial Dispatch Queue,會消耗大量的內(nèi)存苹威，引起大量的上下文切換昆咽，大幅度降低系統(tǒng)的響應(yīng)性能。


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  • 在為了避免多個(gè)線程對同一個(gè)資源進(jìn)行操作時(shí)(數(shù)據(jù)競爭)使用Serial Dispatch Queue牙甫，因?yàn)槠涫褂靡粋€(gè)線程掷酗，數(shù)據(jù)安全。


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  • 當(dāng)不需要顧忌數(shù)據(jù)競爭問題時(shí)候窟哺，推薦使用Concurrent Dispatch Queue泻轰。因?yàn)椴还苌啥嗌伲到y(tǒng)會對其進(jìn)行管理且轨，不用擔(dān)心Serial Dispatch Queue類似的問題浮声。

  • 最好為每一個(gè)Dispatch Queue編寫不同的名字虚婿，否則你會在調(diào)試多線程程序的時(shí)候會后悔沒有為Dispatch Queue署名。

  • 關(guān)于 dispatch_retain和dispatch_release 的使用

  • 如果你部署的最低目標(biāo)低于 iOS 6.0 or Mac OS X 10.8泳挥，你應(yīng)該自己管理GCD對象,使用
    (dispatch_retain,dispatch_release),ARC并不會去管理它們然痊。

  • 如果你部署的最低目標(biāo)是 iOS 6.0 or Mac OS X 10.8或者更高，ARC已經(jīng)能夠管理GCD對象了,這時(shí)候,GCD對象就如同普通的OC對象一樣,不應(yīng)該使用dispatch_retain或者dispatch_release屉符。

3.2.3 Main Dispatch Queue/Global Dispatch Queue

生成Dispatch Queue的另一種方法：

通過系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)提供的Dispatch Queue：Main Dispatch Queue剧浸、Global Dispatch Queue.
  • Main Dispatch Queue,即主線程中執(zhí)行的Dispatch Queue，而主線程只有一個(gè)矗钟，所以Main Dispatch Queue就是Serial Dispatch Queue.
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/** Main Dispatch Queue的獲取 */
dispatch_queue_t mainDispatchQueue = dispatch_get_main_queue();
  • Global Dispatch Queue,是所有應(yīng)用程序都能夠使用的Concurrent Dispatch Queue唆香。所以沒有必要通過dispatch_queue_create來創(chuàng)建，直接獲取Global Dispatch Queue即可吨艇。
/** Global Dispatch Queue（最高）的獲取方法 */
dispatch_queue_t highGlobalDispatchQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_HIGH, 0);

/** Global Dispatch Queue（默認(rèn)）的獲取方法 */
dispatch_queue_t defaultGlobalDispatchQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

/** Global Dispatch Queue（低）的獲取方法 */
dispatch_queue_t losGlobalDispatchQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0);

/** Global Dispatch Queue（后臺躬它，最低）的獲取方法 */
dispatch_queue_t backgroundGlobalDispatchQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND, 0);

Global Dispatch Queue有4個(gè)優(yōu)先級，分別是高優(yōu)先級秸应、默認(rèn)優(yōu)先級虑凛、低優(yōu)先級和后臺優(yōu)先級。


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3.2.4 dispatch_set_target_queue

dispatch_queue_create函數(shù)生成的兩種Dispatch Queue的優(yōu)先級都與默認(rèn)優(yōu)先級Global Dispatch Queue相同软啼。如果需要修改隊(duì)列的優(yōu)先級桑谍，可以使用 dispatch_set_target_queue 改變順序。

// 創(chuàng)建了默認(rèn)優(yōu)先級的Serial Queue
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", NULL);
    // 獲取一個(gè)低優(yōu)先級Concurrent Queue
    dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0);
    // 將Serial Queue優(yōu)先級變?yōu)榈?    dispatch_set_target_queue(serialQueue, globalQueue);
dispatch_set_target_queue函數(shù)有兩個(gè)參數(shù)：
  • 第一個(gè)參數(shù)是要設(shè)置優(yōu)先級的隊(duì)列祸挪。
  • 第二隊(duì)參數(shù)是則是參考的的隊(duì)列锣披，使第一個(gè)參數(shù)與第二個(gè)參數(shù)具有相同的優(yōu)先級。

??：

dispatch_queue_t queue0 = dispatch_queue_create("com.test.queue0", NULL);
dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("com.test.queue1", NULL);
dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("com.test.queue2", NULL);

dispatch_async(queue0, ^{
    NSLog(@"queue0");
});
dispatch_async(queue1, ^{
    NSLog(@"queue1");
});
dispatch_async(queue2, ^{
    NSLog(@"queue2");
});

執(zhí)行結(jié)果如下：

queue2
queue0
queue1
使用dispatch_set_target_queue 之后:
dispatch_queue_t queue0 = dispatch_queue_create("com.test.queue0", NULL);
dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("com.test.queue1", NULL);
dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("com.test.queue2", NULL);

dispatch_set_target_queue(queue1, queue0);
dispatch_set_target_queue(queue2, queue0);

dispatch_async(queue0, ^{
    NSLog(@"queue0");
});
dispatch_async(queue1, ^{
    NSLog(@"queue1");
});
dispatch_async(queue2, ^{
    NSLog(@"queue2");
});

執(zhí)行結(jié)果如下：

queue0
queue1
queue2
通過上述對比可知贿条，如果在必須將不可并行執(zhí)行的處理追加到多個(gè)Serial Dispatch Queue中雹仿，可使用dispatch_set_target_queue函數(shù)指定執(zhí)行順序，防止處理并行執(zhí)行整以。

3.2.5 dispatch_after

dispatch_after API :指定時(shí)間追加到 Dispatch Queue胧辽。
dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, 3ull * NSEC_PER_SEC);
dispatch_after(time, dispatch_get_main_queue(), ^{
        NSLog(@"waited at least three seconds");
    });
dispatch_after函數(shù)有三個(gè)參數(shù)：
  • 第一個(gè)參數(shù)是由dispatch_time函數(shù)生成的dispatch_time_t類型的參數(shù)。

dispatch_time函數(shù)獲取的是從第一個(gè)參數(shù)指定的時(shí)間開始公黑，到第二個(gè)參數(shù)指定的毫微秒單位時(shí)間后的時(shí)間邑商。

上面的代碼中第一個(gè)參數(shù)用的DISPATCH_TIME_NOW，表示從現(xiàn)在開始凡蚜，第二個(gè)參數(shù)是2ull*NSEC_PER_SEC人断，表示延遲3秒，合起來就是從現(xiàn)在開始3秒后將Block追加到Main Dispatch Queue中朝蜘。

ull 是 C 語言的數(shù)值字面量恶迈，表示“unsigned long long”
數(shù)值和NSEC_PER_SEC 的乘積得到的單位為毫微秒的數(shù)值。

  • 第二個(gè)參數(shù)是要追加的Dispatch Queue

  • 第三個(gè)參數(shù)則是需要執(zhí)行的Block

在10秒后執(zhí)行響鈴??：
 __block NSDate *sendDate=[NSDate date]; // 獲得當(dāng)前時(shí)間
    NSDateFormatter *dateformatter=[[NSDateFormatter alloc] init]; // 設(shè)置時(shí)間格式
    [dateformatter setDateFormat:@"HH:mm"];
    NSString *timeBegain = [dateformatter stringFromDate:sendDate];
    NSLog(@"開始時(shí)間:%@",timeBegain);
    dispatch_after(dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(10 * NSEC_PER_SEC)), dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0), ^{
        sendDate = [NSDate date];
        NSString *timeEnd = [dateformatter stringFromDate:sendDate];
        NSLog(@"鬧鐘響時(shí)間:%@",timeEnd);
    });

執(zhí)行結(jié)果如下：

 開始時(shí)間:16:50:00
 鬧鐘響時(shí)間:16:50:11

注意：dispatch_after是在指定時(shí)間之后將處理添加到queue中谱醇，但是在什么時(shí)候執(zhí)行需要看queue中的情況暇仲！所以上述執(zhí)行為11s是OK的

3.2.6 Dispatch Group

當(dāng)追加到Dispatch Queue中的多個(gè)處理全部執(zhí)行結(jié)束之后步做，我們通常都會需要執(zhí)行結(jié)束處理。當(dāng)使用Serial Queue的時(shí)候很簡單奈附，只需要將全部處理添加到一個(gè)Serial Queue中辆床，結(jié)束處理在最后添加就可以實(shí)現(xiàn)。但是使用Concurrent Queue的時(shí)候桅狠，就很復(fù)雜。所以我們需要利用Dispatch Group轿秧。
例如中跌，追加3個(gè)處理到Global Queue(Concurrent Queue)中，在3個(gè)處理結(jié)束后執(zhí)行結(jié)束處理:

    // 創(chuàng)建一個(gè)Serial Queue,用于執(zhí)行完成處理
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", NULL);
    // 創(chuàng)建默認(rèn)優(yōu)先級Concurrent Queue
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);
    // 創(chuàng)建Dispatch Group
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    // 添加操作
    dispatch_group_async(group, concurrentQueue, ^{printf("處理1\n");});
    dispatch_group_async(group, concurrentQueue, ^{printf("處理2\n");});
    dispatch_group_async(group, concurrentQueue, ^{printf("處理3\n");});
    // 操作完成執(zhí)行
    dispatch_group_notify(group, serialQueue, ^{printf("處理全部完成\n");});

執(zhí)行結(jié)果如下：

處理1
處理3
處理2
處理全部完成
除了dispatch_group_notify函數(shù)可以判斷執(zhí)行完成外菇篡，我們還可以利用dispatch_group_wait函數(shù)來進(jìn)行判斷漩符。

將以上代碼轉(zhuǎn)換為dispatch_group_wait函數(shù)形式編寫：

    // 創(chuàng)建一個(gè)Serial Queue,用于執(zhí)行完成處理
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", NULL);
    // 創(chuàng)建默認(rèn)優(yōu)先級Concurrent Queue
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);
    // 創(chuàng)建Dispatch Group
    dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
    // 添加操作
    dispatch_group_async(group, concurrentQueue, ^{printf("處理1\n");});
    dispatch_group_async(group, concurrentQueue, ^{printf("處理2\n");});
    dispatch_group_async(group, concurrentQueue, ^{printf("處理3\n");});
    // 操作完成執(zhí)行
    long result = dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_FOREVER);
    if (result == 0) {
        dispatch_async(serialQueue, ^{printf("處理結(jié)束");});
    }
    else{
        // 處理沒結(jié)束的程序段
    }

執(zhí)行結(jié)果如下：

處理1
處理3
處理2
處理全部完成
關(guān)于dispatch_group_wait函數(shù)，有兩個(gè)參數(shù)和一個(gè)返回值:
  • 第一個(gè)參數(shù)是dispatch_group_t類型驱还，我們需要傳遞需要進(jìn)行完成處理的Group嗜暴；
  • 第二個(gè)參數(shù)為dispatch_time_t類型的變量。
  • 這個(gè)函數(shù)的返回值為0代表Group中的執(zhí)行結(jié)束议蟆，不為0則代表指定時(shí)間到了闷沥，但是Group中的執(zhí)行還沒有完成。所以我們只需要對返回值進(jìn)行判斷咐容，就能知道Group中的處理是否完成舆逃。上面的例子中，我們將時(shí)間設(shè)置為永久等待戳粒，所以只有Group中的處理全部完成才會得到返回值路狮，所以返回值的值恒為0。
我們可以根據(jù)需要來設(shè)置由時(shí)間是否到達(dá)還是處理是否全部完成來執(zhí)行收尾工作蔚约。相比較dispatch_group_notify而言奄妨，dispatch_group_wait函數(shù)更靈活一些。但在一般情況下苹祟，還是推薦dispatch_group_notify函數(shù)追加結(jié)果處理砸抛，從而簡化源代碼。

3.2.7 dispatch_barrier_async

當(dāng)我們在多個(gè)讀取中遇到了一個(gè)寫入操作時(shí)苔咪，可以使用dispatch_barrier_async函數(shù)锰悼。

在使用dispatch_barrier_async函數(shù)的時(shí)候，它會等待當(dāng)前Concurrent Dispatch Queue中的處理執(zhí)行結(jié)束后团赏，再將該處理追加到Concurrent Dispatch Queue箕般，也就是
dispatch_barrier_async函數(shù)所攜帶的處理單獨(dú)占用Concurrent Dispatch Queue。在執(zhí)行dispatch_barrier_async函數(shù)的時(shí)候舔清，它會屏蔽外界追加到Concurrent Dispatch Queue的操作丝里。當(dāng)它的處理執(zhí)行完成后曲初，Concurrent Dispatch Queue才開始繼續(xù)正常添加操作。


圖片來自:《Objective-C高級編程：iOS與OS X多線程和內(nèi)存管理》

3.2.8 dispatch_sync

  • async意味著非同步杯聚，意思就是處理各自管各自的執(zhí)行臼婆；
    圖片來自:《Objective-C高級編程：iOS與OS X多線程和內(nèi)存管理》

  • 而與之相反sync意味著同步，需要一個(gè)接一個(gè)的執(zhí)行幌绍。
    圖片來自:《Objective-C高級編程：iOS與OS X多線程和內(nèi)存管理》

??：

    // 創(chuàng)建一個(gè)Concurrent dispatch Queue
    dispatch_queue_t concurrentdispatchQueue = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    // Serial dispatch Queue
    dispatch_sync(concurrentdispatchQueue, ^{NSLog(@"1");});
    dispatch_sync(concurrentdispatchQueue, ^{NSLog(@"2");});
    dispatch_sync(concurrentdispatchQueue, ^{NSLog(@"3");});
    dispatch_sync(concurrentdispatchQueue, ^{NSLog(@"4");});
    dispatch_sync(concurrentdispatchQueue, ^{NSLog(@"5");});
    dispatch_sync(concurrentdispatchQueue, ^{NSLog(@"6");});

執(zhí)行結(jié)果如下:

1
2
3
4
5
6

3.2.9 dispatch_apply

dispatch_apply函數(shù)是和Dispatch Group關(guān)聯(lián)的API颁褂，它的作用是按指定的次數(shù)將制定的Block追到制定的Dispatch Queue中，并等待全部處理執(zhí)行結(jié)束傀广。
dispatch_apply函數(shù)有3個(gè)參數(shù)：

  • 第一個(gè)為重復(fù)次數(shù)
  • 第二個(gè)參數(shù)為追加對象的Dispatch Queue
  • 第三個(gè)參數(shù)的Block為帶有參數(shù)的Blcok颁独，其參數(shù)相當(dāng)于for循環(huán)中的i的作用。

可用dispatch_apply來實(shí)現(xiàn)for循環(huán)的功能伪冰。

??：

 // 創(chuàng)建一個(gè)Concurrent dispatch Queue
    dispatch_queue_t concurrentdispatchQueue = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_apply(10, concurrentdispatchQueue, ^(size_t index) {
        NSLog(@"%zu",index);
    });
    NSLog(@"完成");

執(zhí)行結(jié)果如下：

3
1
2
4
5
6
7
8
9
0
完成

3.2.10 dispatch_suspend/dispatch_resume

  • dispatch_suspend函數(shù)用來掛起隊(duì)列誓酒，隊(duì)列掛起后，追加到隊(duì)列中但還沒有開始執(zhí)行的處理贮聂，將暫停執(zhí)行靠柑。
dispatch_suspend(Queue)// 掛起隊(duì)列
  • dispatch_resume函數(shù)用來恢復(fù)隊(duì)列，恢復(fù)隊(duì)列后吓懈，暫停的處理繼續(xù)執(zhí)行歼冰。
dispatch_resume(Queue)// 暫停隊(duì)列
注意: dispatch_set_target_queue函數(shù)中，目標(biāo)隊(duì)列如果被掛起骄瓣，那么被轉(zhuǎn)換的隊(duì)列也會相同的掛起停巷。但是被轉(zhuǎn)換的隊(duì)列被掛起，目標(biāo)隊(duì)列則不受影響榕栏！

3.2.11 Dispatch Semaphore

Dispatch Semaphore和操作系統(tǒng)原理中的信號量一樣畔勤，都是用來避免數(shù)據(jù)競爭這一類問題的。
Dispatch Semaphore函數(shù)對數(shù)據(jù)競爭處理的對象的粒度更細(xì)扒磁。

Dispatch Semaphore是持有計(jì)數(shù)的信號庆揪，當(dāng)它的計(jì)數(shù)大于1時(shí)，就會對其進(jìn)行減1并執(zhí)行處理妨托；當(dāng)計(jì)數(shù)為0或小于0的時(shí)候缸榛，就會等待下去。更加詳細(xì)的請自行參閱：《操作系統(tǒng)原理》兰伤。

  • 圖片來自:《Objective-C高級編程：iOS與OS X多線程和內(nèi)存管理》

??：

// 創(chuàng)建一個(gè)Concurrent dispatch Queue
    dispatch_queue_t concurrentdispatchQueue = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    // 提供一個(gè)信號量内颗，也就意味著同時(shí)只有1個(gè)線程能對資源進(jìn)行操作
    dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(1);
    NSMutableArray *array = [[NSMutableArray alloc] init];
    for (int i =0; i<1000; ++i) {
        dispatch_async(concurrentdispatchQueue, ^{
            // 對信號量資源進(jìn)行判斷，當(dāng)信號量大于等于1的時(shí)候敦腔，將信號量減一（相當(dāng)于消耗一個(gè)資源）均澳，并返回，設(shè)置時(shí)間為永遠(yuǎn)等待
            // 如果此函數(shù)沒有返回，則阻塞在這里找前，等待資源糟袁。
            dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);
            [array addObject:[NSNumber numberWithInt:i]];
            // 處理完成，信號量加一(相當(dāng)于釋放一個(gè)資源)
           dispatch_semaphore_signal(semaphore);
        });
    }

3.2.12 dispatch_once

dispatch_once函數(shù)是保證在應(yīng)用程序執(zhí)行中只執(zhí)行一次指定處理的API躺盛。通常在建立單例中使用项戴。

static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
// 初始化單例
});




##3.2.13 Dispatch I/O

在讀取較大文件的時(shí)候?qū)⑽募懈铋_來，Dispatch I/O使用Global Dispatch Queue來同步讀取,加快讀取速度槽惫。利用dispatch_io_set_low_water
來設(shè)置一次讀取的大小周叮，dispatch_io_read
函數(shù)使用Global Dispatch Queue來并列讀取，當(dāng)讀取結(jié)束后會回調(diào)Block中的代碼進(jìn)行相關(guān)資源合并界斜。

######蘋果中使用Dispatch I/O 和 Dispatch Data的例子则吟。摘自[Apple System Log API里的源代碼](http://opensource.apple.com/source/Libc/Libc-763.11/gen/asl.c)

// 創(chuàng)建串行隊(duì)列
pipe_q = dispatch_queue_create("PipeQ", NULL);
// 創(chuàng)建 Dispatch I／O
pipe_channel = dispatch_io_create(DISPATCH_IO_STREAM, fd, pipe_q, ^(int err){
close(fd);
});

*out_fd = fdpair[1];  

// 該函數(shù)設(shè)定一次讀取的大小（分割大谐濉）  
dispatch_io_set_low_water(pipe_channel, SIZE_MAX);  
//  
dispatch_io_read(pipe_channel, 0, SIZE_MAX, pipe_q, ^(bool done, dispatch_data_t pipedata, int err){  
    if (err == 0) // err等于0 說明讀取無誤  
    {  
        // 讀取完“單個(gè)文件塊”的大小  
        size_t len = dispatch_data_get_size(pipedata);  
        if (len > 0)  
        {  
            // 定義一個(gè)字節(jié)數(shù)組bytes  
            const charchar *bytes = NULL;  
            charchar *encoded;  

            dispatch_data_t md = dispatch_data_create_map(pipedata, (const voidvoid **)&bytes, &len);  
            encoded = asl_core_encode_buffer(bytes, len);  
            asl_set((aslmsg)merged_msg, ASL_KEY_AUX_DATA, encoded);  
            free(encoded);  
            _asl_send_message(NULL, merged_msg, -1, NULL);  
            asl_msg_release(merged_msg);  
            dispatch_release(md);  
        }  
    }

/*
每當(dāng)各個(gè)分割的文件塊讀取結(jié)束時(shí)，將含有文件塊數(shù)據(jù)的 Dispatch Data(這里指pipedata) 傳遞給 dispatch_io_read 函數(shù)指定的讀取結(jié)束時(shí)回調(diào)用的block水慨，這個(gè)block拿到每一塊讀取好的Dispatch Data(這里指pipe data)得糜，然后進(jìn)行合并處理。
*/

    if (done)  
    {  
        dispatch_semaphore_signal(sem);  
        dispatch_release(pipe_channel);  
        dispatch_release(pipe_q);  
    }
}


#3.3 GCD 實(shí)現(xiàn)

##3.3.1 Dispatch Queue

> ######GCD 的Dispatch Queue提供系統(tǒng)級線程管理晰洒，提高執(zhí)行效率朝抖。

GCD有2個(gè)執(zhí)行任務(wù)的函數(shù)：
- 同步：dispatch_sync

dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

- 異步：dispatch_async

dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);

> GCD同步和異步的區(qū)別

 > - 同步：只能在當(dāng)前線程中執(zhí)行任務(wù)，不具備開啟新線程的能力谍珊；

 > - 異步：可以在新的線程中執(zhí)行任務(wù)治宣，具備可啟新線程的能力；

 > ######注意： [具備開啟線程的能力砌滞，但不代表一定會開啟線程Ｎ暄！贝润！]

GCD有2類隊(duì)列：
- 并發(fā)隊(duì)列:多個(gè)任務(wù)并發(fā)(同時(shí))執(zhí)行

- 串行隊(duì)列:多個(gè)任務(wù)一個(gè)接著一個(gè)地執(zhí)行

#####GCD的實(shí)現(xiàn)方式：
- 異步+并發(fā) 開啟新線程 多個(gè)任務(wù)同時(shí)執(zhí)行


// 創(chuàng)建默認(rèn)優(yōu)先級Concurrent Queue
dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);
dispatch_async(concurrentQueue, ^{
    printf("處理1\n");
});
dispatch_async(concurrentQueue, ^{
    printf("處理2\n");
});
dispatch_async(concurrentQueue, ^{
    printf("處理3\n");
});

執(zhí)行結(jié)果如下：

處理 1
處理 3
處理 2




- 異步+串行 開啟新線程 任務(wù)依次執(zhí)行

// 創(chuàng)建一個(gè)Serial Queue,用于執(zhí)行完成處理
dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", NULL);
dispatch_async(serialQueue, ^{
printf("處理1\n");
});
dispatch_async(serialQueue, ^{
printf("處理2\n");
});
dispatch_async(serialQueue, ^{
printf("處理3\n");
});

執(zhí)行結(jié)果如下：

處理 1
處理 2
處理 3


- 同步+并發(fā) 不開啟新線程 任務(wù)依次執(zhí)行


// 創(chuàng)建默認(rèn)優(yōu)先級Concurrent Queue
dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT,0);
dispatch_sync(concurrentQueue, ^{
    printf("處理1\n");
});
dispatch_sync(concurrentQueue, ^{
    printf("處理2\n");
});
dispatch_sync(concurrentQueue, ^{
    printf("處理3\n");
});

執(zhí)行結(jié)果如下：

處理 1
處理 2
處理 3





- 同步+串行 不開新線程 任務(wù)依次執(zhí)行

// 創(chuàng)建一個(gè)Serial Queue,用于執(zhí)行完成處理
dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.Sky.serialTest", NULL);
dispatch_async(serialQueue, ^{
printf("處理1\n");
});
dispatch_async(serialQueue, ^{
printf("處理2\n");
});
dispatch_async(serialQueue, ^{
printf("處理3\n");
});

執(zhí)行結(jié)果如下：

處理 1
處理 2
處理 3

> ######注意：同步+主隊(duì)列绊茧，容易造成死循環(huán)







##3.3.1 Dispatch Scource


> Dispatch Source是GCD中的一個(gè)基本類型，從字面意思可稱為調(diào)度源打掘，它的作用是當(dāng)有一些特定的較底層的系統(tǒng)事件發(fā)生時(shí)华畏，調(diào)度源會捕捉到這些事件，然后可以做其他的邏輯處理尊蚁，調(diào)度源有多種類型亡笑，分別監(jiān)聽對應(yīng)類型的系統(tǒng)事件。


######Dispatch Source都有哪些類型：
- Timer Dispatch Source：定時(shí)調(diào)度源横朋。
- Signal Dispatch Source：監(jiān)聽UNIX信號調(diào)度源仑乌，比如監(jiān)聽代表掛起指令的SIGSTOP信號。
- Descriptor Dispatch Source：監(jiān)聽文件相關(guān)操作和Socket相關(guān)操作的調(diào)度源。
- Process Dispatch Source：監(jiān)聽進(jìn)程相關(guān)狀態(tài)的調(diào)度源绝骚。
- Mach port Dispatch Source：監(jiān)聽Mach相關(guān)事件的調(diào)度源耐版。
- Custom Dispatch Source：監(jiān)聽自定義事件的調(diào)度源。

######Dispatch Source可處理的所有事件：
- ![圖片來自:《Objective-C高級編程：iOS與OS X多線程和內(nèi)存管理》](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/3239766-d7aaa9082f4d3fbb.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

> 注意：

> - DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_ADD
當(dāng)同一時(shí)間压汪，一個(gè)事件的的觸發(fā)頻率很高粪牲，那么Dispatch Source會將這些響應(yīng)以ADD的方式進(jìn)行累積，然后等系統(tǒng)空閑時(shí)最終處理止剖，如果觸發(fā)頻率比較零散腺阳，那么Dispatch Source會將這些事件分別響應(yīng)。

> - DISPATCH_SOURCE_TYPE_DATA_OR 和上面的一樣穿香，是自定義的事件亭引，但是它是以O(shè)R的方式進(jìn)行累積

dispatch_source_t source = dispatch_source_create(dispatch_source_type_t type, uintptr_t handle, unsigned long mask, dispatch_queue_t queue)

 ######參數(shù)：
 - ![圖片來自:《Objective-C高級編程：iOS與OS X多線程和內(nèi)存管理》](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/3239766-2010e2343ca1d79e.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)

??：

//倒計(jì)時(shí)時(shí)間
__block int timeout = 3;

//創(chuàng)建隊(duì)列
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

//創(chuàng)建timer
dispatch_source_t _timer = dispatch_source_create(DISPATCH_SOURCE_TYPE_TIMER, 0, 0, queue);

//設(shè)置1s觸發(fā)一次，0s的誤差
dispatch_source_set_timer(_timer,dispatch_walltime(NULL, 0),1.0*NSEC_PER_SEC, 0); //每秒執(zhí)行

//觸發(fā)的事件
dispatch_source_set_event_handler(_timer, ^{

    if(timeout<=0){ //倒計(jì)時(shí)結(jié)束皮获，關(guān)閉

        //取消dispatch源
        dispatch_source_cancel(_timer);

    }
    else{

        timeout--;

        dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{

            //更新主界面的操作

            NSLog(@"~~~~~~~~~~~~~~~~%d", timeout);

        });
    }
});

//開始執(zhí)行dispatch源
dispatch_resume(_timer);




#總結(jié)

######GCD是系統(tǒng)級線程管理焙蚓，使用GCD可以提高執(zhí)行效率。

######GCD兩種隊(duì)列, 一種是串行隊(duì)列(Serial Dispatch Queue), 一種是并行隊(duì)列(Concurrent Dispatch Queue)洒宝」汗可通過dispatch_queue_create函數(shù)創(chuàng)建。

######GCD還提供Main Dispatch Queue（主線程中執(zhí)行的Dispatch Queue）與Global Dispatch Queue（全局的Concurrent Dispatch Queue）兩種的隊(duì)列雁歌。

> ######GCD的實(shí)現(xiàn)方式：
1. 異步+串行 開啟新線程 任務(wù)依次執(zhí)行
2. 異步+并發(fā) 開啟新線程 多個(gè)任務(wù)同時(shí)執(zhí)行
3. 異步+串行 開啟新線程 任務(wù)依次執(zhí)行
4. 同步+并發(fā) 不開啟新線程 任務(wù)依次執(zhí)行
最后編輯于 ：
?著作權(quán)歸作者所有,轉(zhuǎn)載或內(nèi)容合作請聯(lián)系作者
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