GCD使用总结

多线程GCD是基于task使用的，API都是C语言实现的。iOS6 之后由于dispatch对象已经支持ARC，所以在ARC工程下，不用再担心GCD生命周期问题了。

一. GCD队列

队列有串行队列和并行队列。串行队列一次只能执行一个任务，只有一个任务执行完成之后才能进行下一个任务； 并行队列可以同时执行多个任务， 系统会维护一个线程池来保证并行队列的执行。

1.1 队列的创建

// 串行队列
dispatch_queue_t  serialQueue = dispatch_queue_create("yourQueueId.com", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// 并行队列
dispatch_queue_t  concurrentQueue = dispatch_queue_create("yourQueueId.com", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

队列创建的函数dispatch_queue_create(), 使用时只需要传入队列的名字和属性即可。

label 参数： 队列的名字，便于识别
attr 参数： 队列的属性， 串行队列(DISPATCH_QUEUE_SERIAL)或并行队列(DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT)
创建函数： dispatch_queue_create(const char *_Nullable label,
dispatch_queue_attr_t _Nullable attr)

如果要申明一个dispatch queue, 可以使用strong

@property (nonatomic, strong) dispatch_queue_t oneQueue;

1.2 多线程的开启

GCD下多线程的开启有两种方法，且需要队列配合，开启多线程的方法有同步多线程和异步多线程。

// 创建串行队列
dispatch_queue_t  q = dispatch_queue_create("yourQueueId.com", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// 开启同步多线程
dispatch_sync(q, ^{
        NSLog(@" %@----开启多线程", [NSThread currentThread]);
    });

// 创建串行队列
dispatch_queue_t  queue = dispatch_queue_create("myQueueId.com", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
// 开启异步多线程
dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@" %@----开启多线程", [NSThread currentThread]);
    });

这样就开启了一个多线程，系统就会帮我们管理生命周期，不需要我们去手动开启、关闭、销毁。好处就是我们不需要关心内存问题，坏处是自己不能进行线程的暂停等操作。

异步多线程在开启后，会新开辟一个线程去执行block中代码，当前线程依然继续往下执行。

同步多线程在开启后，不会新开辟一个线程，他会先执行block里面的代码，然后继续多线程后面的代码。

- (void)viewDidLoad {
    [super viewDidLoad];
    
    NSLog(@" %@----当前线程", [NSThread currentThread]);
    NSLog(@"---->1 ");
    dispatch_queue_t q = dispatch_queue_create("yourQueueId.com", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_sync(q, ^{
        
        NSLog(@" %@----开启多线程", [NSThread currentThread]);
        NSLog(@" --->2");
    });
    
    
    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueueId.com", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_async(queue, ^{
        
        NSLog(@" %@----再开启一个多线程", [NSThread currentThread]);
        NSLog(@" --->3");
    });
    
   NSLog(@" --->4");
}

看下我们的打印结果

打印结果.png

可以看到开启同步线程时并没有新建一个，且打印顺序也是顺序的；开启异步线程时，新开辟了一个线程地址，且打印顺序也不是固定的（可能先4后3， 也可能是先3后4）。

我们可以这样理解同步线程和异步线程：

开始时只有我一个人在做某事，某个时刻领导又有了个新任务，如果我们使用同步线程，这时还是只有我自己做事，只是先让我做这个新任务，等我把新任务完成后再继续之前的事情；这时如果我们使用异步线程，就相对于我们向领导申请调了一个人过来帮忙做新任务，我自己还是继续做之前的事情。

我们也可以这样理解串行队列和并行队列：

串行队列：我自己手头上有多个任务时，只能按部就班按照任务被分配给我的时间，依次执行，当上个任务执行完后，才能执行新任务。
并行队列： 我手头上同时有多个任务，领导让我们同时做这几个任务，哪个任务会先完成，我们不能确定，但最终所有的任务都会被完成。

总结：

所以同步线程是一个人在做事，异步线程是多个人在做事；串行队列是一个人同时只能做一个事情，并行队列是一个人同时做多个事情。

二. GCD多线程的应用

2.1 多线程的延迟启动

在上面我们开启一个多线程是即时的，如果我们想定时开启怎么做？别担心，系统给我们提供了个延迟启动的APIdispatch_after。

   // NSEC_PER_SEC 表示秒
   //  NSEC_PER_MSEC 表示毫秒
    // NSEC_PRE_USEC 表示微秒
    NSLog(@"开始");
    dispatch_time_t time = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW,(2 * NSEC_PER_SEC));
    dispatch_after(time,dispatch_get_main_queue(),^{
        NSLog(@"延迟启动");
    });

2.2 三种创建队列的方法

在1.1节中我们学会了使用dispatch_queue_create创建串行和并行队列，加上系统给我们创建的2种独一无二的队列，我们一种就有3种创建队列的方法。

//系统创建的串行主队列
dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue() ;
    
// 系统创建的全局并行队列
dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(0, 0);
    
// 自定义队列
dispatch_queue_t myQueue = dispatch_queue_create("myQueue.com", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

2.3 dispatch_barrier_async

我们知道串行队列是按照FIFO顺序执行的，所以可以预测哪个串行队列最后执行完

    dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----1-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----2-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----3-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----4-----%@", [NSThread currentThread]);
    });

可以看到输出顺序是可以预测的。由于同步线程是按照顺序执行的，所以输出顺序也是可控的。

串行队列.png

但是改为并行队列

dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

就会发现输出结果顺序就不确定了

顺序不确定.png

如果我们想要等1和2先执行完后再去执行3和4， 我们知道GCD并没有提供给我们对多线程的生命周期的管理，怎么办了？查资料刚好有个API dispatch_barrier_async可以满足我们的要求，我们在1，2后面加上barrier_async函数，如下

 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----1-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----2-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_barrier_async(queue, ^{
        NSLog(@"----barrier-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----3-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_async(queue, ^{
        NSLog(@"----4-----%@", [NSThread currentThread]);
    });

可以运行下，看到结果正是我们所期望的，虽然1和2的顺序无法确定，但是是等1，2都执行完后才开始执行3，4的。

barrier_async作用.png

2.4 dispatch_group

在2.3节中我们知道dispatch_barrier_async可以控制某个线程执行完后再执行另外线程，那如果我们想知道某几个多线程什么时候执行完毕怎么操作，恰好系统也提供了一个API: dispatch_group

    dispatch_queue_t dispatchQueue = dispatch_queue_create("myQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    dispatch_group_t dispatchGroup = dispatch_group_create();
    dispatch_group_async(dispatchGroup, dispatchQueue, ^(){
         NSLog(@"----1-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_group_async(dispatchGroup, dispatchQueue, ^(){
        NSLog(@"----2-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_group_async(dispatchGroup, dispatchQueue, ^(){
        NSLog(@"----3-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_group_async(dispatchGroup, dispatchQueue, ^(){
        NSLog(@"----4-----%@", [NSThread currentThread]);
    });
    dispatch_group_notify(dispatchGroup, dispatch_get_main_queue(), ^(){
        NSLog(@"end");
    });

运行下，结果如下，可以看到通过 dispatch_group我们就能准确知道多个异步线程什么时候都执行完毕。

dispatch_group.png