GCD是iOS開發(fā)過程當中使用的比較頻繁也比較重要的一塊翅帜,往往項目里涉及到這方面的代碼基本都是核心功能姻檀,維護的時候都小心翼翼,如果這里出問題給調(diào)試帶來的難度是較大的涝滴。
下面我就來回顧溫習一下GCD有關知識绣版,如有紕漏和不足毕莱,歡迎指正夜只。
本文主要通過一下幾個模塊來進行總結(jié):
(1)多線程概念佛析;
(2)幾種多線程編程的優(yōu)缺點被碗;
(3) GCD中的幾種隊列類型奉芦;
(4)GCD中系統(tǒng)提供的常用dispatch方法疚漆;
多線程相關概念
1. 線程與進程:
進程:是指程序在計算機上的一次執(zhí)行過程樟氢,例如開啟微信久锥,就是開啟了一個進程骤素,進程可包含多個線程匙睹。
線程:一組獨立執(zhí)行的代碼段,一個線程同時只能執(zhí)行一個任務济竹,故而多線程并發(fā)就是指在同一時間執(zhí)行多個任務痕檬。
iOS程序中,主線程(又稱為UI線程)主要任務就是顯示和刷新UI送浊,也只有主線程可以直接修改UI,其他耗時操作會放在子線程(又稱為異步線程)處理梦谜,這樣可以提高程序的執(zhí)行效率,提高資源的利用率袭景。
主線程的堆棧大小是1M唁桩,其他線程開都是512KB,而且這個值不可更改耸棒,這也就意味著只要開啟一個線程就會占用一部分內(nèi)存荒澡,線程越多程序的性能也隨之降低,所以一般不建議同時開啟多個線程与殃。
2. 線程按照執(zhí)行方式又可細分:
同步線程:同步線程會阻塞當前線程然后開始執(zhí)行該線程內(nèi)的任務单山,任務執(zhí)行完之后才會返回當前線程碍现;
異步線程:異步線程不會阻塞當前線程,會開啟其他線程去執(zhí)行線程內(nèi)的任務米奸;
這里來說下串行和并發(fā)的概念:
串行隊列:任務按先后順序逐個執(zhí)行昼接,需要等待前一個任務執(zhí)行完之后才開始執(zhí)行下一個任務;
并發(fā)隊列:多個任務按先后順序一起開始執(zhí)行悴晰,不用等待前一個任務執(zhí)行完就可以執(zhí)行下一個任務慢睡,因為任務添加的先后順序間隔往往忽略不計,所以看起來像是一起執(zhí)行的铡溪。
并發(fā)和并行也是兩個不同的概念:并行是基于多核設備的漂辐,并行一定是并發(fā),而并發(fā)不一定是并行佃却。
3. 多線程編程中會經(jīng)常遇到的問題:
死鎖:兩個或多個線程都在等待對方完成某個操作才能進行下一步操作者吁,這時候就會發(fā)生死鎖窘俺;
互斥鎖:能夠防止多線程搶奪資源造成的數(shù)據(jù)安全問題饲帅,但是需要消耗大量的資源;
原子屬性(atomic)加鎖:當屬性以atomic修飾時瘤泪,該屬性就能支持互斥鎖了灶泵,反之若以nonatomic修飾,表示忽略了線程安全对途;
上下文切換:當一個進程中有多個線程來回切換時赦邻,content switch用來記錄執(zhí)行狀態(tài),這是就會產(chǎn)生一些額外的開銷实檀。
幾種多線程編程的優(yōu)缺點
1. NSThread
優(yōu)點:輕量級簡單易用惶洲,可以直接操作線程對象;
缺點:需要自己管理線程的生命周期膳犹,線程同步恬吕;
2. NSOperation
優(yōu)點:基于GCD對GCD的封裝,比GCD更加面向?qū)ο笮氪玻恍枰P心線程管理铐料;
缺點:使用時必須使用它的子類;
3. GCD
優(yōu)點:基于C語言更底層更高效豺旬,并且不屬于cocoa框架钠惩,簡單易用,效率高族阅,速度快篓跛,自動管理線程生命周期;
缺點:如果遇到較復雜的使用場景坦刀,很大可能會遇到死鎖問題举塔;
GCD中的幾種隊列類型
Dispatch block的執(zhí)行最終都會放進某個隊列中去執(zhí)行绑警,GCD中相關函數(shù)的創(chuàng)建一般都以dispatch開頭:
(1)Mainqueue主線程串行隊列:通過dispatch_get_main_queue來獲取央渣;
(2)Global queue 全局并發(fā)隊列:通過dispatch_get_global_queue來獲取计盒,可以設置優(yōu)先級;
(3)Custom queue 自定義隊列:通過dispatch_queue_create來獲取;
(4)Groupqueue 組隊列:通過dispatch_group_create來獲取芽丹;
GCD中系統(tǒng)提供的常用dispatch方法
1. Dispatch_after 延時添加到隊列北启;
示例如下:
從打印信息來看Dispatch_after只是延時提交block,并沒有延時后立即執(zhí)行block拔第,因此它不能實現(xiàn)精確控制咕村。
2. Diapatch_apply :在給定的隊列上多次執(zhí)行某一任務,在主線程直接調(diào)用會阻塞主線程去執(zhí)行block中的任務蚊俺,所以一般把它放在異步隊列中執(zhí)行
示例如下:
3. Dispatch_once:保證在app運行期間懈涛,block中的代碼只執(zhí)行一次
比如一個經(jīng)典的使用場景:單例
4. Dispatch_barrier_async :柵欄作用
在并發(fā)隊列中,等待在Dispatch_barrier之前加入的隊列全部執(zhí)行完泳猬,再執(zhí)行Dispatch_barrier中的任務批钠,執(zhí)行完之后再開始執(zhí)行Dispatch_barrier之后加入到隊列的任務。
示例如下: