一、簡介
在iOS所有實(shí)現(xiàn)多線程的方案中，GCD應(yīng)該是最有魅力的，因?yàn)镚CD本身是蘋果公司為多核的并行運(yùn)算提出的解決方案。GCD在工作時(shí)會(huì)自動(dòng)利用更多的處理器核心，以充分利用更強(qiáng)大的機(jī)器。GCD是Grand Central Dispatch的簡稱，它是基于C語言的。如果使用GCD，完全由系統(tǒng)管理線程，我們不需要編寫線程代碼。只需定義想要執(zhí)行的任務(wù),然后添加到適當(dāng)?shù)恼{(diào)度隊(duì)列(dispatch queue)。GCD會(huì)負(fù)責(zé)創(chuàng)建線程和調(diào)度你的任務(wù)，系統(tǒng)直接提供線程管理.
二、任務(wù)和隊(duì)列
GCD中有2個(gè)核心概念
任務(wù)：執(zhí)行什么操作
隊(duì)列：用來存放任務(wù)
GCD的使用就2個(gè)步驟
1.定制任務(wù)
確定想做的事情
2.將任務(wù)添加到隊(duì)列中
GCD會(huì)自動(dòng)將隊(duì)列中的任務(wù)取出，放到對(duì)應(yīng)的線程中執(zhí)行
任務(wù)的取出遵循隊(duì)列的FIFO原則：先進(jìn)先出，后進(jìn)后出
GCD中有2個(gè)用來執(zhí)行任務(wù)的函數(shù)
1.用同步的方式執(zhí)行任務(wù)
dispatch_sync(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
queue：隊(duì)列
block：任務(wù)
2.用異步的方式執(zhí)行任務(wù)
dispatch_async(dispatch_queue_t queue, dispatch_block_t block);
（同步：在當(dāng)前線程中執(zhí)行，異步：在另一條線程中執(zhí)行，具備開啟新線程的能力）
GCD的隊(duì)列可以分為2大類型
1.并發(fā)隊(duì)列（Concurrent Dispatch Queue）
可以讓多個(gè)任務(wù)并發(fā)（同時(shí)）執(zhí)行（自動(dòng)開啟多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行任務(wù)）
并發(fā)功能只有在異步（dispatch_async）函數(shù)下才有效
2.串行隊(duì)列（Serial Dispatch Queue）
讓任務(wù)一個(gè)接著一個(gè)地執(zhí)行（一個(gè)任務(wù)執(zhí)行完畢后，再執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)）
一般來說系統(tǒng)本身會(huì)有3個(gè)隊(duì)列。
global_queue，current_queue,以及main_queue.
全局并發(fā)隊(duì)列 手動(dòng)創(chuàng)建串行隊(duì)列 主隊(duì)列
同步（sync） 沒有開啟新線程
串行執(zhí)行任務(wù)
沒有開啟新線程
串行執(zhí)行任務(wù)
死鎖
異步（async）
有開啟新線程
并發(fā)執(zhí)行任務(wù)
有開啟新線程
串行執(zhí)行任務(wù)
沒有開啟新線程
串行執(zhí)行任務(wù)
三、應(yīng)用舉例
讓我們來看一個(gè)編程場景。我們要在 iPhone 上做一個(gè)下載網(wǎng)頁的功能，該功能非常簡單，就是在 iPhone 上放置一個(gè)按鈕，點(diǎn)擊該按鈕時(shí)，顯示一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓圈，表示正在進(jìn)行下載，下載完成之后，將內(nèi)容加載到界面上的一個(gè)文本控件中。
不用 GCD 前
雖然功能簡單，但是我們必須把下載過程放到后臺(tái)線程中，否則會(huì)阻塞 UI 線程顯示。所以，如果不用 GCD, 我們需要寫如下 3 個(gè)方法：
someClick 方法是點(diǎn)擊按鈕后的代碼，可以看到我們用 NSInvocationOperation 建了一個(gè)后臺(tái)線程，并且放到 NSOperationQueue 中。后臺(tái)線程執(zhí)行 download 方法。
download 方法處理下載網(wǎng)頁的邏輯。下載完成后用 performSelectorOnMainThread 執(zhí)行 download_completed 方法。
download_completed 進(jìn)行 clear up 的工作，并把下載的內(nèi)容顯示到文本控件中。
這 3 個(gè)方法的代碼如下?？梢钥吹剑m然 開始下載 –> 下載中 –> 下載完成 這 3 個(gè)步驟是整個(gè)功能的三步。但是它們卻被切分成了 3 塊。他們之間因?yàn)槭?3 個(gè)方法，所以還需要傳遞數(shù)據(jù)參數(shù)。如果是復(fù)雜的應(yīng)用，數(shù)據(jù)參數(shù)很可能就不象本例子中的 NSString 那么簡單了，另外，下載可能放到 Model 的類中來做，而界面的控制放到 View Controller 層來做，這使得本來就分開的代碼變得更加散落。代碼的可讀性大大降低。
static NSOperationQueue * queue;
- (IBAction)someClick:(id)sender {
self.indicator.hidden = NO;
[self.indicator startAnimating];
queue = [[NSOperationQueue alloc] init];
NSInvocationOperation * op = [[[NSInvocationOperation alloc] initWithTarget:self selector:@selector(download) object:nil] autorelease];
[queue addOperation:op];
}
- (void)download {
NSURL * url = [NSURL URLWithString:@"http://www.youdao.com"];
NSError * error;
NSString * data = [NSString stringWithContentsOfURL:url encoding:NSUTF8StringEncoding error:&error];
if (data != nil) {
[self performSelectorOnMainThread:@selector(download_completed:) withObject:data waitUntilDone:NO];
} else {
NSLog(@"error when download:%@", error);
[queue release];
}
}
- (void) download_completed:(NSString *) data {
NSLog(@"call back");
[self.indicator stopAnimating];
self.indicator.hidden = YES;
self.content.text = data;
[queue release];
}
使用 GCD 后
如果使用 GCD，以上 3 個(gè)方法都可以放到一起，如下所示：
//? 后臺(tái)執(zhí)行：
dispatch_async(dispatch_get_global_queue(0, 0), ^{
// something
});
// 主線程執(zhí)行：
dispatch_async(dispatch_get_main_queue(), ^{
// something
});
// 一次性執(zhí)行：
static dispatch_once_t onceToken;
dispatch_once(&onceToken, ^{
// code to be executed once
});
// 延遲 2 秒執(zhí)行：
double delayInSeconds = 2.0;
dispatch_time_t popTime = dispatch_time(DISPATCH_TIME_NOW, delayInSeconds * NSEC_PER_SEC);
dispatch_after(popTime, dispatch_get_main_queue(), ^(void){
// code to be executed on the main queue after delay
});
dispatch_queue_t 也可以自己定義，如要要自定義 queue，可以用 dispatch_queue_create 方法，示例如下：
dispatch_queue_t urls_queue = dispatch_queue_create("blog.devtang.com", NULL);
dispatch_async(urls_queue, ^{
// your code
});
dispatch_release(urls_queue);
另外，GCD 還有一些高級(jí)用法，例如讓后臺(tái) 2 個(gè)線程并行執(zhí)行，然后等 2 個(gè)線程都結(jié)束后，再匯總執(zhí)行結(jié)果。這個(gè)可以用 dispatch_group, dispatch_group_async 和 dispatch_group_notify 來實(shí)現(xiàn)，示例如下：
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
// 并行執(zhí)行的線程一
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
// 并行執(zhí)行的線程二
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
// 匯總結(jié)果
});
另外，GCD 還有一些高級(jí)用法，例如讓后臺(tái) 2 個(gè)線程并行執(zhí)行，然后等 2 個(gè)線程都結(jié)束后，再匯總執(zhí)行結(jié)果。這個(gè)可以用 dispatch_group, dispatch_group_async 和 dispatch_group_notify 來實(shí)現(xiàn)，示例如下：
dispatch_group_t group = dispatch_group_create();
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
// 并行執(zhí)行的線程一
});
dispatch_group_async(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
// 并行執(zhí)行的線程二
});
dispatch_group_notify(group, dispatch_get_global_queue(0,0), ^{
// 匯總結(jié)果
});
后臺(tái)運(yùn)行
使用 block 的另一個(gè)用處是可以讓程序在后臺(tái)較長久的運(yùn)行。在以前，當(dāng) app 被按 home 鍵退出后，app 僅有最多 5 秒鐘的時(shí)候做一些保存或清理資源的工作。但是應(yīng)用可以調(diào)用 UIApplication 的beginBackgroundTaskWithExpirationHandler方法，讓 app 最多有 10 分鐘的時(shí)間在后臺(tái)長久運(yùn)行。這個(gè)時(shí)間可以用來做清理本地緩存，發(fā)送統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)等工作。
讓程序在后臺(tái)長久運(yùn)行的示例代碼如下：
// AppDelegate.h 文件
@property (assign, nonatomic) UIBackgroundTaskIdentifier backgroundUpdateTask;
// AppDelegate.m 文件
- (void)applicationDidEnterBackground:(UIApplication *)application
{
[self beingBackgroundUpdateTask];
// 在這里加上你需要長久運(yùn)行的代碼
[self endBackgroundUpdateTask];
}
- (void)beingBackgroundUpdateTask
{
self.backgroundUpdateTask = [[UIApplication sharedApplication] beginBackgroundTaskWithExpirationHandler:^{
[self endBackgroundUpdateTask];
}];
}
- (void)endBackgroundUpdateTask
{
[[UIApplication sharedApplication] endBackgroundTask: self.backgroundUpdateTask];
self.backgroundUpdateTask = UIBackgroundTaskInvalid;
}
