iOS-图文表并茂，手把手教你GCD
yugiqc87
9年前
<h3><strong>前言</strong></h3> <p>对初学者来说，GCD似乎是一道迈不过去的坎，很多人在同步、异步、串行、并行和死锁这几个名词的漩涡中渐渐放弃治疗。本文将使用图文表并茂的方式给大家形象地解释其中的原理和规律。</p> <p><strong>线程、任务和队列的概念</strong></p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/7f2f194a36dda78e2e00e651005eee8b.png"></p> <p><strong>异步、同步 & 并行、串行的特点</strong></p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/3bb4ab1f2d2917d41a7fa77c9283b573.png"></p> <p><strong>一条重要的准则</strong></p> <p>一般来说，我们使用GCD的最大目的是在新的线程中同时执行多个任务，这意味着我们需要两项条件：</p> <ul> <li> <p>能开启新的线程</p> </li> <li> <p>任务可以同时执行</p> </li> <li> <p>结合以上两个条件，也就等价“开启新线程的能力 + 任务同步执行的权利”，只有在满足能力与权利这两个条件的前提下，我们才可以在同时执行多个任务。</p> </li> </ul> <p><strong>所有组合的特点</strong></p> <p><img src="https://simg.open-open.com/show/e59b2f608aee0500452a2f2afa0558c2.png"></p> <p>（一）异步执行 + 并行队列</p> <p>实现代码：</p> <pre> <code class="language-objectivec">//异步执行 + 并行队列 - (void)asyncConcurrent{ //创建一个并行队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("标识符", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); NSLog(@"---start---"); //使用异步函数封装三个任务 dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务3---%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---end---"); }</code></pre> <p>打印结果：</p> <pre> <code class="language-objectivec">---start--- ---end--- 任务3---{number = 5, name = (null)} 任务2---{number = 4, name = (null)} 任务1---{number = 3, name = (null)}</code></pre> <p>解释</p> <ul> <li> <p>异步执行意味着</p> <ul> <li> <p>可以开启新的线程</p> </li> <li> <p>任务可以先绕过不执行，回头再来执行</p> </li> </ul> </li> <li> <p>并行队列意味着</p> <ul> <li> <p>任务之间不需要排队，且具有同时被执行的“权利”</p> </li> </ul> </li> <li> <p>两者组合后的结果</p> <ul> <li> <p>开了三个新线程</p> </li> <li> <p>函数在执行时，先打印了start和end，再回头执行这三个任务</p> </li> <li> <p>这三个任务是同时执行的，没有先后，所以打印结果是“任务3-->任务2-->任务1”</p> </li> </ul> </li> </ul> <p>步骤图</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/47864aae28f41d1897ac41187e6b0914.png"></p> <p>（二）异步执行 + 串行队列</p> <p>实现代码：</p> <pre> <code class="language-objectivec">//异步执行 + 串行队列 - (void)asyncSerial{ //创建一个串行队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("标识符", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); NSLog(@"---start---"); //使用异步函数封装三个任务 dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务3---%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---end---"); }</code></pre> <p>打印结果：</p> <pre> <code class="language-objectivec"> ---start--- ---end--- 任务1---{number = 3, name = (null)} 任务2---{number = 3, name = (null)} 任务3---{number = 3, name = (null)}</code></pre> <p>解释</p> <ul> <li> <p>异步执行意味着</p> <ul> <li> <p>可以开启新的线程</p> </li> <li> <p>任务可以先绕过不执行，回头再来执行</p> </li> </ul> </li> <li> <p>串行队列意味着</p> <ul> <li> <p>任务必须按添加进队列的顺序挨个执行</p> </li> </ul> </li> <li> <p>两者组合后的结果</p> <ul> <li> <p>开了一个新的子线程</p> </li> <li> <p>函数在执行时，先打印了start和end，再回头执行这三个任务</p> </li> <li> <p>这三个任务是按顺序执行的，所以打印结果是“任务1-->任务2-->任务3”</p> </li> </ul> </li> </ul> <p>步骤图</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/416a1c13a43cccef58631aabc1b25bb6.png"></p> <p>（三）同步执行 + 并行队列</p> <p>实现代码：</p> <pre> <code class="language-objectivec">//同步执行 + 并行队列 - (void)syncConcurrent{ //创建一个并行队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("标识符", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT); NSLog(@"---start---"); //使用同步函数封装三个任务 dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务3---%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---end---"); }</code></pre> <p>打印结果：</p> <pre> <code class="language-objectivec">---start--- 任务1---{number = 1, name = main} 任务2---{number = 1, name = main} 任务3---{number = 1, name = main} ---end---</code></pre> <p>解释</p> <ul> <li> <p>同步执行执行意味着</p> <ul> <li> <p>不能开启新的线程</p> </li> <li> <p>任务创建后必须执行完才能往下走</p> </li> </ul> </li> <li> <p>并行队列意味着</p> <ul> <li> <p>任务必须按添加进队列的顺序挨个执行</p> </li> </ul> </li> <li> <p>两者组合后的结果</p> <ul> <li> <p>所有任务都只能在主线程中执行</p> </li> <li> <p>函数在执行时，必须按照代码的书写顺序一行一行地执行完才能继续</p> </li> </ul> </li> <li> <p>注意事项</p> <ul> <li> <p>在这里即便是并行队列，任务可以同时执行，但是由于只存在一个主线程，所以没法把任务分发到不同的线程去同步处理，其结果就是只能在主线程里按顺序挨个挨个执行了</p> </li> </ul> </li> </ul> <p>步骤图</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/6c341bf9041cc5e114608228fa7058ca.png"></p> <p>（四）同步执行+ 串行队列</p> <p>实现代码：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (void)syncSerial{ //创建一个串行队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("标识符", DISPATCH_QUEUE_SERIAL); NSLog(@"---start---"); //使用异步函数封装三个任务 dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务3---%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---end---"); }</code></pre> <p>打印结果：</p> <pre> <code class="language-objectivec"> ---start--- 任务1---{number = 1, name = main} 任务2---{number = 1, name = main} 任务3---{number = 1, name = main} ---end---</code></pre> <p>解释</p> <ul> <li> <p>这里的执行原理和步骤图跟“同步执行+并发队列”是一样的，只要是同步执行就没法开启新的线程，所以多个任务之间也一样只能按顺序来执行，</p> </li> </ul> <p>（五）异步执行+主队列</p> <p>实现代码：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (void)asyncMain{ //获取主队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); NSLog(@"---start---"); //使用异步函数封装三个任务 dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_async(queue, ^{ NSLog(@"任务3---%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---end---"); }</code></pre> <p>打印结果：</p> <pre> <code class="language-objectivec"> ---start--- ---end--- 任务1---{number = 1, name = main} 任务2---{number = 1, name = main} 任务3---{number = 1, name = main}</code></pre> <p>解释</p> <ul> <li> <p>异步执行意味着</p> <ul> <li> <p>可以开启新的线程</p> </li> <li> <p>任务可以先绕过不执行，回头再来执行</p> </li> </ul> </li> <li> <p>主队列跟串行队列的区别</p> <ul> <li> <p>队列中的任务一样要按顺序执行</p> </li> <li> <p>主队列中的任务必须在主线程中执行，不允许在子线程中执行</p> </li> </ul> </li> <li> <p>以上条件组合后得出结果：</p> <ul> <li> <p>所有任务都可以先跳过，之后再来“按顺序”执行</p> </li> </ul> </li> </ul> <p>步骤图</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/4212561ffa203cfd83049d7d784f7ec3.png"></p> <p>（六）同步执行+主队列（死锁）</p> <p>实现代码：</p> <pre> <code class="language-objectivec">- (void)syncMain{ //获取主队列 dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue(); NSLog(@"---start---"); //使用同步函数封装三个任务 dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务1---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务2---%@", [NSThread currentThread]); }); dispatch_sync(queue, ^{ NSLog(@"任务3---%@", [NSThread currentThread]); }); NSLog(@"---end---"); }</code></pre> <p>打印结果：</p> <pre> <code class="language-objectivec"> ---start---</code></pre> <p>解释</p> <ul> <li> <p>主队列中的任务必须按顺序挨个执行</p> </li> <li> <p>任务1要等主线程有空的时候（即主队列中的所有任务执行完）才能执行</p> </li> <li> <p>主线程要执行完“打印end”的任务后才有空</p> </li> <li> <p>“任务1”和“打印end”两个任务互相等待，造成死锁</p> </li> </ul> <p>步骤图</p> <p style="text-align:center"><img src="https://simg.open-open.com/show/dbfac149e04f7dfedd36403efd84e1ca.png"></p> <h3> </h3> <p>来自：http://www.cocoachina.com/ios/20161031/17887.html</p> <p> </p>