GCD 使用說明

来源:https://www.cnblogs.com/xujinzhong/archive/2018/02/07/8427353.html
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GCD提供的一些操作隊列的方法 dispatch_set_target_queue 系統的Global Queue是可以指定優先順序的，那我們如何給自己創建的隊列執行優先順序呢？ 這裡我們就可以用到dispatch_set_target_queue這個方法： 我把自己創建的隊列塞到了系統提供的globa ...


          

GCD提供的一些操作隊列的方法

  • dispatch_set_target_queue

系統的Global Queue是可以指定優先順序的，那我們如何給自己創建的隊列執行優先順序呢？

這裡我們就可以用到dispatch_set_target_queue這個方法：

dispatch_queue_t serialDiapatchQueue=dispatch_queue_create("com.test.queue", NULL);
dispatch_queue_t dispatchgetglobalqueue=dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_LOW, 0);
//將serialDiapatchQueue放到全局隊列中作為子隊列，這樣優先順序就是使用預設
dispatch_set_target_queue(serialDiapatchQueue, dispatchgetglobalqueue);

dispatch_async(serialDiapatchQueue, ^{
　　NSLog(@"我優先順序低，先讓讓");
});

dispatch_async(dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0), ^{
　　NSLog(@"我優先順序高,我先block");
});

我把自己創建的隊列塞到了系統提供的global_queue隊列中，我們可以理解為：我們自己創建的queue其實是位於global_queue中執行,

所以改變global_queue的優先順序，也就改變了我們自己所創建的queue的優先順序。所以我們常用這種方式來管理子隊列。

(一),使用dispatch_set_target_queue更改Dispatch Queue的執行優先順序

dispatch_queue_create函數生成的DisPatch Queue不管是Serial DisPatch Queue還是Concurrent Dispatch Queue,執行的優先順序都與預設優先順序的Global Dispatch queue相同,如果需要變更生成的Dispatch Queue的執行優先順序則需要使用dispatch_set_target_queue函數

- (void)testTeagerQueue1 {
　　dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("com.oukavip.www",NULL);
　　dispatch_queue_t globalQueue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_BACKGROUND,0);
      // 第一個參數為要設置優先順序的queue,第二個參數是參照物，既將第一個queue的優先順序和第二個queue的優先順序設置一樣。
　　dispatch_set_target_queue(serialQueue, globalQueue);
}

(二),使用dispatch_set_target_queue修改用戶隊列的目標隊列，使多個serial queue在目標queue上一次只有一個執行

首先,我們需要闡述一下生成多個Serial DisPatch Queue時的註意事項

Serial DisPatch Queue是一個串列隊列,只能同時執行1個追加處理(即任務),當用Dispatch_queue_create函數生成多個Serial DisPatch Queue時,每個Serial DisPatch Queue均獲得一個線程,即多個Serial DisPatch Queue可併發執行,同時處理添加到各個Serial DisPatch Queue中的任務,但要註意如果過多地使用多線程,就會消耗大量記憶體,引起大量的上下文切換,大幅度降低系統的響應性能,所以我們只在為了避免多個線程更新相同資源導致數據競爭時,使用Serial DisPatch Queue

第一種情況:使用dispatch_set_target_queue(Dispatch Queue1, Dispatch Queue2)實現隊列的動態調度管理

- (void)testTargetQueue2 {
　　//創建一個串列隊列queue1
　　dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("test.1", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
　　//創建一個串列隊列queue2
　　dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("test.2", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

　　//使用dispatch_set_target_queue()實現隊列的動態調度管理
　　dispatch_set_target_queue(queue1, queue2);

　　/*
　　<*>dispatch_set_target_queue(Dispatch Queue1, Dispatch Queue2);
　　那麼dispatchA上還未運行的block會在dispatchB上運行。這時如果暫停dispatchA運行：

　　<*>dispatch_suspend(dispatchA);
　　這時則只會暫停dispatchA上原來的block的執行，dispatchB的block則不受影響。而如果暫停dispatchB的運行，則會暫停dispatchA的運行。

　　這裡只簡單舉個例子，說明dispatch隊列運行的靈活性，在實際應用中你會逐步發掘出它的潛力。

　　dispatch隊列不支持cancel（取消），沒有實現dispatch_cancel()函數，不像NSOperationQueue，不得不說這是個小小的
　　*/
　　dispatch_async(queue1, ^{
　　　　for (NSInteger i = 0; i < 10; i++) {
　　　　　　NSLog(@"queue1:%@, %ld", [NSThread currentThread], i);
　　　　　　[NSThread sleepForTimeInterval:0.5];
　　　　　　if (i == 5) {
　　　　　　　　dispatch_suspend(queue2);
　　　　　　}　　
　　　　}
　　});

　　dispatch_async(queue1, ^{
　　　　for (NSInteger i = 0; i < 100; i++) {
　　　　　　NSLog(@"queue1:%@, %ld", [NSThread currentThread], i);
　　　　}
　　});

　　dispatch_async(queue2, ^{
　　　　for (NSInteger i = 0; i < 100; i++) {
　　　　　　NSLog(@"queue2:%@, %ld", [NSThread currentThread], i);
　　　　}
　　});
}

第二種情況:使用dispatch_set_target_queue將多個串列的queue指定到了同一目標，那麼著多個串列queue在目標queue上就是同步執行的，不再是並行執行。

- (void)testTargetQueue {
    //1.創建目標隊列
    dispatch_queue_t targetQueue = dispatch_queue_create("test.target.queue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

    //2.創建3個串列隊列
    dispatch_queue_t queue1 = dispatch_queue_create("test.1", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t queue2 = dispatch_queue_create("test.2", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
    dispatch_queue_t queue3 = dispatch_queue_create("test.3", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);

    //3.將3個串列隊列分別添加到目標隊列
    dispatch_set_target_queue(queue1, targetQueue);
    dispatch_set_target_queue(queue2, targetQueue);
    dispatch_set_target_queue(queue3, targetQueue);

    dispatch_async(queue1, ^{
        NSLog(@"1 in");
        [NSThread sleepForTimeInterval:3.f];
        NSLog(@"1 out");
    });

    dispatch_async(queue2, ^{
        NSLog(@"2 in");
        [NSThread sleepForTimeInterval:2.f];
        NSLog(@"2 out");
    });

    dispatch_async(queue3, ^{
        NSLog(@"3 in");
        [NSThread sleepForTimeInterval:1.f];
        NSLog(@"3 out");
    });
}
  • dispatch_after

這個是最常用的，用來延遲執行的GCD方法，因為在主線程中我們不能用sleep來延遲方法的調用，所以用它是最合適的，我們做一個簡單的例子：

1     NSLog(@"小破孩-波波1");
2     double delayInSeconds = 2.0;
3     dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, (int64_t)(delayInSeconds * NSEC_PER_SEC));
4         dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
5         NSLog(@"小破孩-波波2");
6     });

輸出的結果：

2016-03-07 11:25:06.019 GCD[2443:95722] 小破孩-波波1
2016-03-07 11:25:08.019 GCD[2443:95722] 小破孩-波波2

 

我們看到他就是在主線程，就是剛好延遲了2秒，當然，我說這個2秒並不是絕對的，為什麼這麼說？還記得我之前在介紹dispatch_async這個特性的時候提到的嗎？他的block中方法的執行會放在主線程runloop之後，所以，如果此時runloop周期較長的時候，可能會有一些時差產生。

  • dispatch_group

當我們需要監聽一個併發隊列中，所有任務都完成了，就可以用到這個group，因為併發隊列你並不知道哪一個是最後執行的，所以以單獨一個任務是無法監聽到這個點的，如果把這些單任務都放到同一個group，那麼，我們就能通過dispatch_group_notify方法知道什麼時候這些任務全部執行完成了。

1     dispatch_queue_t queue=dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
2     dispatch_group_t group=dispatch_group_create();
3     dispatch_group_async(group, queue, ^{NSLog(@"0");});
4     dispatch_group_async(group, queue, ^{NSLog(@"1");});
5     dispatch_group_async(group, queue, ^{NSLog(@"2");});
6     dispatch_group_notify(group, dispatch_get_main_queue(), ^{
7         NSLog(@"down");
8     });

在例子中，我把3個log分別放在併發隊列中，通過把這個併發隊列任務統一加入group中，group每次runloop的時候都會調用一個方法dispatch_group_wait(group, DISPATCH_TIME_NOW)，用來檢查group中的任務是否已經完成，如果已經完成了，那麼會執行dispatch_group_notify的block，輸出’down’看一下運行結果：

1 2016-03-07 14:21:58.647 GCD[9424:156388] 2
2 2016-03-07 14:21:58.647 GCD[9424:156382] 0
3 2016-03-07 14:21:58.647 GCD[9424:156385] 1
4 2016-03-07 14:21:58.650 GCD[9424:156324] down
  • dispatch_barrier_async

此方法的作用是在併發隊列中，完成在它之前提交到隊列中的任務後打斷，單獨執行其block，併在執行完成之後才能繼續執行在他之後提交到隊列中的任務：

 1 dispatch_queue_t concurrentDiapatchQueue = dispatch_queue_create("com.test.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
 2 dispatch_async(concurrentDiapatchQueue, ^{NSLog(@"0");});
 3 dispatch_async(concurrentDiapatchQueue, ^{NSLog(@"1");});
 4 dispatch_async(concurrentDiapatchQueue, ^{NSLog(@"2");});
 5 dispatch_async(concurrentDiapatchQueue, ^{NSLog(@"3");});
 6 dispatch_barrier_async(concurrentDiapatchQueue, ^{
 7     sleep(1); 
 8     NSLog(@"4");
 9 });
10 dispatch_async(concurrentDiapatchQueue, ^{NSLog(@"5");});
11 dispatch_async(concurrentDiapatchQueue, ^{NSLog(@"6");});
12 dispatch_async(concurrentDiapatchQueue, ^{NSLog(@"7");});
13 dispatch_async(concurrentDiapatchQueue, ^{NSLog(@"8");});

輸出的結果為：

2016-03-07 14:45:32.410 GCD[10079:169655] 1
2016-03-07 14:45:32.410 GCD[10079:169658] 2
2016-03-07 14:45:32.410 GCD[10079:169656] 0
2016-03-07 14:45:32.410 GCD[10079:169661] 3
2016-03-07 14:45:33.414 GCD[10079:169661] 4
2016-03-07 14:45:33.415 GCD[10079:169661] 5
2016-03-07 14:45:33.415 GCD[10079:169658] 6
2016-03-07 14:45:33.415 GCD[10079:169655] 8
2016-03-07 14:45:33.415 GCD[10079:169662] 7

4之後的任務在我線程sleep之後才執行，這其實就起到了一個線程鎖的作用，在多個線程同時操作一個對象的時候，讀可以放在併發進行，當寫的時候，我們就可以用dispatch_barrier_async方法，效果杠杠的。

  • dispatch_sync

dispatch_sync 會在當前線程執行隊列，並且阻塞當前線程中之後運行的代碼，所以，同步線程非常有可能導致死鎖現象，我們這邊就舉一個死鎖的例子，直接在主線程調用以下代碼：

1 dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
2     NSLog(@"有沒有同步主線程?");
3 });

*根據FIFO（先進先出）的原則，block裡面的代碼應該在主線程此次runloop後執行，但是由於他是同步隊列，所有他之後的代碼會等待其執行完成後才能繼續執行，2者相互等待，所以就出現了死鎖。
我們再舉一個比較特殊的例子：*

1 dispatch_queue_t queue=dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
2 dispatch_sync(queue, ^{sleep(1);NSLog(@"1");});
3 dispatch_sync(queue, ^{sleep(1);NSLog(@"2");});
4 dispatch_sync(queue, ^{sleep(1);NSLog(@"3");});
5 NSLog(@"4");

其列印結果為：

1 2016-03-07 17:15:48.124 GCD[14198:272683] 1
2 2016-03-07 17:15:49.125 GCD[14198:272683] 2
3 2016-03-07 17:15:50.126 GCD[14198:272683] 3
4 2016-03-07 17:15:50.126 GCD[14198:272683] 4

從線程編號中我們發現，同步方法沒有去開新的線程，而是在當前線程中執行隊列，會有人問，上文說dispatch_get_global_queue不是併發隊列，併發隊列不是應該會在開啟多個線程嗎？這個前提是用非同步方法。GCD其實是弱化了線程的管理，強化了隊列管理，這使我們理解變得比較形象

  • dispatch_apply

這個方法用於無序查找，在一個數組中，我們能開啟多個線程來查找所需要的值，我這邊也舉個例子：

1 NSArray *array=[[NSArray alloc]initWithObjects:@"0",@"1",@"2",@"3",@"4",@"5",@"6", nil];
2 dispatch_queue_t queue=dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
3 dispatch_apply([array count], queue, ^(size_t index) {
4     NSLog(@"%zu=%@",index,[array objectAtIndex:index]);
5 });
6 NSLog(@"阻塞");

輸出結果

2016-03-07 17:36:50.726 GCD[14318:291701] 1=1
2016-03-07 17:36:50.726 GCD[14318:291705] 0=0
2016-03-07 17:36:50.726 GCD[14318:291783] 3=3
2016-03-07 17:36:50.726 GCD[14318:291782] 2=2
2016-03-07 17:36:50.726 GCD[14318:291784] 5=5
2016-03-07 17:36:50.726 GCD[14318:291627] 4=4
2016-03-07 17:36:50.726 GCD[14318:291785] 6=6
2016-03-07 17:36:50.727 GCD[14318:291627] 阻塞

通過輸出log，我們發現這個方法雖然會開啟多個線程來遍歷這個數組，但是在遍歷完成之前會阻塞主線程。

  • dispatch_suspend & dispatch_resume

隊列掛起和恢復，這個沒什麼好說的，直接上代碼：

 1 dispatch_queue_t concurrentDiapatchQueue=dispatch_queue_create("com.test.queue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
 2 dispatch_async(concurrentDiapatchQueue, ^{
 3     for (int i=0; i<100; i++)
 4     {
 5         NSLog(@"%i",i);
 6         if (i==50)
 7         {
 8             NSLog(@"-----------------------------------");
 9             dispatch_suspend(concurrentDiapatchQueue);
10             sleep(3);
11             dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
12                 dispatch_resume(concurrentDiapatchQueue);
13             });
14         }
15     }
16 });

我們甚至可以在不同的線程對這個隊列進行掛起和恢復，因為GCD是對隊列的管理。

  • Semaphore

我們可以通過設置信號量的大小，來解決併發過多導致資源吃緊的情況，以單核CPU做併發為例，一個CPU永遠只能幹一件事情，那如何同時處理多個事件呢，聰明的內核工程師讓CPU乾第一件事情，一定時間後停下來，存取進度，乾第二件事情以此類推，所以如果開啟非常多的線程，單核CPU會變得非常吃力，即使多核CPU，核心數也是有限的，所以合理分配線程，變得至關重要，那麼如何發揮多核CPU的性能呢？如果讓一個核心模擬傳很多線程，經常乾一半放下乾另一件事情，那效率也會變低，所以我們要合理安排，將單一任務或者一組相關任務併發至全局隊列中運算或者將多個不相關的任務或者關聯不緊密的任務併發至用戶隊列中運算，所以用好信號量，合理分配CPU資源，程式也能得到優化，當日常使用中，信號量也許我們只起到了一個計數的作用，真的有點大材小用。

 1 dispatch_semaphore_t semaphore = dispatch_semaphore_create(10);//為了讓一次輸出10個，初始信號量為10
 2 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);
 3 for (int i = 0; i <100; i++)
 4 {
 5     dispatch_semaphore_wait(semaphore, DISPATCH_TIME_FOREVER);//每進來1次，信號量-1;進來10次後就一直hold住，直到信號量大於0；
 6     dispatch_async(queue, ^{
 7         NSLog(@"%i",i);
 8         sleep(2);
 9         dispatch_semaphore_signal(semaphore);//由於這裡只是log,所以處理速度非常快，我就模擬2秒後信號量+1;
10     });
11 }
  • dispatch_once

這個函數一般是用來做一個單例，也是非常常用的，下麵是一個簡單用例：

1 static SingletonTimer * instance;
2 static dispatch_once_t onceToken;
3 dispatch_once(&onceToken, ^{
4     instance = [[SingletonTimer alloc] init];
5 });
6 
7 return instance;

 


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