iOS多线程编程之Grand Central Dispatch(GCD)介绍和使用

傷城~ 2022-07-29 09:27 152阅读 0赞

# 介绍： #

Grand Central Dispatch 简称（GCD）是苹果公司开发的技术，以优化的应用程序支持多核心处理器和其他的对称多处理系统的系统。这建立在任务并行执行的线程池模式的基础上的。它首次发布在Mac OS X 10.6 ，iOS 4及以上也可用。

# 设计： #

GCD的工作原理是：让程序平行排队的特定任务，根据可用的处理资源，安排他们在任何可用的处理器核心上执行任务。

一个任务可以是一个函数(function)或者是一个[block][]。 GCD的底层依然是用线程实现，不过这样可以让程序员不用关注实现的细节。

GCD中的FIFO队列称为dispatch queue，它可以保证先进来的任务先得到执行  
dispatch queue分为下面三种：

## **Serial** ##

又称为private dispatch queues，同时只执行一个任务。Serial queue通常用于同步访问特定的资源或数据。当你创建多个Serial queue时，虽然它们各自是同步执行的，但Serial queue与Serial queue之间是并发执行的。

## **Concurrent** ##

又称为global dispatch queue，可以并发地执行多个任务，但是执行完成的顺序是随机的。

## **Main dispatch queue** ##

它是全局可用的serial queue，它是在应用程序主线程上执行任务的。

我们看看dispatch queue如何使用

# 1、常用的方法dispatch\_async #

为了避免界面在处理耗时的操作时卡死，比如读取网络数据，IO,数据库读写等，我们会在另外一个线程中处理这些操作，然后通知主线程更新界面。

用GCD实现这个流程的操作比前面介绍的NSThread NSOperation的方法都要简单。代码框架结构如下：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  dispatch\_async(dispatch\_get\_global\_queue(DISPATCH\_QUEUE\_PRIORITY\_DEFAULT, 0), ^\{ 
2.  // 耗时的操作
3.   dispatch\_async(dispatch\_get\_main\_queue(), ^\{ 
4.  // 更新界面
5.   \}); 
6.  \});

如果这样还不清晰的话，那我们还是用上两篇博客中的下载图片为例子，代码如下：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  dispatch\_async(dispatch\_get\_global\_queue(DISPATCH\_QUEUE\_PRIORITY\_DEFAULT, 0), ^\{ 
2.   NSURL \* url = \[NSURL URLWithString:@"http://avatar.csdn.net/2/C/D/1\_totogo2010.jpg"\]; 
3.   NSData \* data = \[\[NSData alloc\]initWithContentsOfURL:url\]; 
4.   UIImage \*image = \[\[UIImage alloc\]initWithData:data\]; 
5.  **if** (data != nil) \{ 
6.   dispatch\_async(dispatch\_get\_main\_queue(), ^\{ 
7.   self.imageView.image = image; 
8.   \}); 
9.   \} 
10. \});

运行显示：

![1348412756_8445.png][]

是不是代码比NSThread NSOperation简洁很多，而且GCD会自动根据任务在多核处理器上分配资源，优化程序。

系统给每一个应用程序提供了三个concurrent dispatch queues。这三个并发调度队列是全局的，它们只有优先级的不同。因为是全局的，我们不需要去创建。我们只需要通过使用函数dispath\_get\_global\_queue去得到队列，如下：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  dispatch\_queue\_t globalQ = dispatch\_get\_global\_queue(DISPATCH\_QUEUE\_PRIORITY\_DEFAULT, 0);

这里也用到了系统默认就有一个串行队列main\_queue

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  dispatch\_queue\_t mainQ = dispatch\_get\_main\_queue();

虽然dispatch queue是引用计数的对象，但是以上两个都是全局的队列，不用retain或release。

# 2、dispatch\_group\_async的使用 #

dispatch\_group\_async可以实现监听一组任务是否完成，完成后得到通知执行其他的操作。这个方法很有用，比如你执行三个下载任务，当三个任务都下载完成后你才通知界面说完成的了。下面是一段例子代码：

**\[cpp\]** [view plain][] [cop][view plain]

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, ^\{ 
4.   \[NSThread sleepForTimeInterval:1\]; 
5.   NSLog(@"group1"); 
6.  \}); 
7.  dispatch\_group\_async(group, queue, ^\{ 
8.   \[NSThread sleepForTimeInterval:2\]; 
9.   NSLog(@"group2"); 
10. \}); 
11. dispatch\_group\_async(group, queue, ^\{ 
12.  \[NSThread sleepForTimeInterval:3\]; 
13.  NSLog(@"group3"); 
14. \}); 
15. dispatch\_group\_notify(group, dispatch\_get\_main\_queue(), ^\{ 
16.  NSLog(@"updateUi"); 
17. \}); 
18. dispatch\_release(group);

dispatch\_group\_async是异步的方法，运行后可以看到打印结果：

2012-09-25 16:04:16.737 gcdTest\[43328:11303\] group1  
2012-09-25 16:04:17.738 gcdTest\[43328:12a1b\] group2  
2012-09-25 16:04:18.738 gcdTest\[43328:13003\] group3  
2012-09-25 16:04:18.739 gcdTest\[43328:f803\] updateUi

每个一秒打印一个，当第三个任务执行后，upadteUi被打印。

# 3、dispatch\_barrier\_async的使用 #

dispatch\_barrier\_async是在前面的任务执行结束后它才执行，而且它后面的任务等它执行完成之后才会执行

例子代码如下：

**\[cpp\]** [view plain][] [copy][view plain]

1.  dispatch\_queue\_t queue = dispatch\_queue\_create("gcdtest.rongfzh.yc", DISPATCH\_QUEUE\_CONCURRENT); 
2.  dispatch\_async(queue, ^\{ 
3.   \[NSThread sleepForTimeInterval:2\]; 
4.   NSLog(@"dispatch\_async1"); 
5.  \}); 
6.  dispatch\_async(queue, ^\{ 
7.   \[NSThread sleepForTimeInterval:4\]; 
8.   NSLog(@"dispatch\_async2"); 
9.  \}); 
10. dispatch\_barrier\_async(queue, ^\{ 
11.  NSLog(@"dispatch\_barrier\_async"); 
12.  \[NSThread sleepForTimeInterval:4\]; 
13. 
14. \}); 
15. dispatch\_async(queue, ^\{ 
16.  \[NSThread sleepForTimeInterval:1\]; 
17.  NSLog(@"dispatch\_async3"); 
18. \});

打印结果：

**2012-09-25 16:20:33.967 gcdTest\[45547:11203\] dispatch\_async1**

**2012-09-25 16:20:35.967 gcdTest\[45547:11303\] dispatch\_async2**

**2012-09-25 16:20:35.967 gcdTest\[45547:11303\] dispatch\_barrier\_async**

**2012-09-25 16:20:40.970 gcdTest\[45547:11303\] dispatch\_async3**

请注意执行的时间，可以看到执行的顺序如上所述。

# 4、dispatch\_apply #

执行某个代码片段N次。  
dispatch\_apply(5, globalQ, ^(size\_t index) \{  
// 执行5次  
\});

本篇使用的到的例子代码：[http://download.csdn.net/detail/totogo2010/4596471][http_download.csdn.net_detail_totogo2010_4596471]

GCD还有很多其他用法，可以参考[官方文档][Link 1]

参考的文档还有：[http://en.wikipedia.org/wiki/Grand\_Central\_Dispatch][http_en.wikipedia.org_wiki_Grand_Central_Dispatch]

前两篇多线程博文：[iO][][S多线程编程之NSThread的使用][iO]

[ iOS多线程编程之NSOperation和NSOperationQueue的使用][iOS_NSOperation_NSOperationQueue]

[block]: http://blog.csdn.net/totogo2010/article/details/7839061
[view plain]: http://blog.csdn.net/totogo2010/article/details/8016129#
[1348412756_8445.png]: https://img-my.csdn.net/uploads/201209/23/1348412756_8445.png
[http_download.csdn.net_detail_totogo2010_4596471]: http://download.csdn.net/detail/totogo2010/4596471
[Link 1]: http://developer.apple.com/library/ios/#documentation/Performance/Reference/GCD_libdispatch_Ref/Reference/reference.html#//apple_ref/doc/uid/TP40008079
[http_en.wikipedia.org_wiki_Grand_Central_Dispatch]: http://en.wikipedia.org/wiki/Grand_Central_Dispatch
[iO]: http://blog.csdn.net/totogo2010/article/details/8010231
[iOS_NSOperation_NSOperationQueue]: http://blog.csdn.net/totogo2010/article/details/8013316