多線程實(shí)現(xiàn)的幾種方案

GCD的簡介

GCD中有兩個很重要的概念： 任務(wù) 、隊列。隊列中存放的就是多個任務(wù)，隊列的執(zhí)行，就是執(zhí)行其存放的各個任務(wù)。

任務(wù)：即操作，說白了就是一段代碼塊，在GCD中就是一個block，所以添加任務(wù)十分方便。任務(wù)有同步（sync）和異步（async）的區(qū)分。主要的區(qū)別在于會不會阻塞當(dāng)前的線程。

• 同步任務(wù)（sync，即同步操作），它會阻塞當(dāng)前線程，直到block中的任務(wù)執(zhí)行完畢，然后當(dāng)前線程才會繼續(xù)執(zhí)行。
• 異步任務(wù)（async，即異步操作），它不會阻塞當(dāng)前線程，當(dāng)前線程會直接往下執(zhí)行。

隊列：用于存放任務(wù)，決定任務(wù)是順序執(zhí)行的還是并發(fā)執(zhí)行的。隊列對應(yīng)的有兩種：串行隊列、并行隊列。

• 串行隊列，根據(jù)定義，由于是隊列（queue），它遵從隊列的FIFO特性，即按照任務(wù)添加的順序存依次執(zhí)行。
• 并行隊列，放到并行隊列的任務(wù)，GCD 也會 FIFO的取出來，但不同的是，它取出來一個就會放到別的線程，然后再取出來一個又放到另一個的線程。這樣由于取的動作很快，忽略不計，看起來，所有的任務(wù)都是一起執(zhí)行的。不過需要注意，GCD 會根據(jù)系統(tǒng)資源控制并行的數(shù)量，所以如果任務(wù)很多，它并不會讓所有任務(wù)同時執(zhí)行。

線程（thread）與隊列（queue）的關(guān)系:線程和隊列是兩個不同的概念。隊列是用來存放任務(wù)的，而線程是由系統(tǒng)去創(chuàng)建和管理，而且一個線程中可能有多個串行和并行隊列。

創(chuàng)建隊列

• 主隊列：這是一個特殊的串行隊列。主隊列用于刷新UI，任何需要刷新UI的工作都是在主隊列中執(zhí)行，所以一般耗時的任務(wù)都是放到別的線程中執(zhí)行。

//獲取主隊列，即主線程
dispatch_queue_t queue = dispatch_get_main_queue();

• 手動創(chuàng)建隊列：

dispatch_queue_create(const char *_Nullable label,
        dispatch_queue_attr_t _Nullable attr);

其中第一個參數(shù)是標(biāo)識符，用于DEBUG時便于知道是哪個唯一的隊列，可以為空。
第二個參數(shù)用來表示創(chuàng)建的隊列是串行隊列、還是并行隊列：
- DISPATCH_QUEUE_SERIAL或者NULL表示創(chuàng)建串行隊列；
- DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT表示創(chuàng)建的是并行隊列。

• 全局并發(fā)隊列：系統(tǒng)提供的一個并發(fā)隊列

dispatch_queue_t queue = dispatch_get_global_queue(DISPATCH_QUEUE_PRIORITY_DEFAULT, 0);

創(chuàng)建任務(wù)

• 同步任務(wù)：會阻塞當(dāng)前線程（sync）

  dispatch_sync(<#queue#>, ^{
      //code here
      NSLog(@"同步任務(wù)");
  });

• 異步任務(wù)：不會阻塞（async）

  dispatch_async(<#queue#>, ^{
      //code here
      NSLog(@"異步任務(wù)");
  });

組合代碼測試

• 同步任務(wù) + 主隊列
  代碼：

//主隊列的任務(wù)（A）
- (void)syncAndMainQueue {
    //同步任務(wù) + 主隊列
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    NSLog(@"begin --- %@", [NSThread currentThread]);
    for (NSInteger index = 0 ; index < 10; index ++) {
        //同步任務(wù)（B）
        dispatch_sync(mainQueue, ^{
            NSLog(@"index : %ld --- %@", index , [NSThread currentThread]);
        });
    }
    NSLog(@"end --- %@", [NSThread currentThread]);
}

打印信息：

同步任務(wù)+主隊列.png

• 異步任務(wù) + 主隊列
  代碼：

- (void)asyncAndMainQueue {
    //異步任務(wù) + 主隊列
    dispatch_queue_t mainQueue = dispatch_get_main_queue();
    NSLog(@"begin --- %@", [NSThread currentThread]);
    for (NSInteger index = 0 ; index < 10; index ++) {
        dispatch_async(mainQueue, ^{
            NSLog(@"index : %ld --- %@", index , [NSThread currentThread]);
        });
    }
    NSLog(@"end --- %@", [NSThread currentThread]);
}

打印信息：

異步任務(wù) + 主隊列.png

結(jié)論：在主線程串行執(zhí)行。由于是異步任務(wù)，不會阻塞當(dāng)前線程，由于主隊列是串行隊列，等待當(dāng)前任務(wù)執(zhí)行完成之后按順序執(zhí)行任務(wù)。

• 同步任務(wù) + 串行隊列
  代碼：

- (void)syncAndSerialQueue {
    //同步任務(wù) + 串行隊列
    dispatch_queue_t serailQueue = dispatch_queue_create("serialQueue", NULL);
    NSLog(@"begin --- %@", [NSThread currentThread]);
    for (NSInteger index = 0 ; index < 10; index ++) {
        dispatch_sync(serailQueue, ^{
            NSLog(@"index: %ld --- %@", index , [NSThread currentThread]);
        });
    }
    NSLog(@"end --- %@", [NSThread currentThread]);
}

打?。?/p>

同步任務(wù) + 串行隊列.png

結(jié)論：沒有開啟新線程，在當(dāng)前線程執(zhí)行該同步任務(wù)。由于是同步任務(wù)，會阻塞當(dāng)前線程，而隊列是串行隊列，會按順序執(zhí)行任務(wù)，等到該隊列中的所有任務(wù)執(zhí)行完畢之后，當(dāng)前線程才會繼續(xù)執(zhí)行下去。

• 異步任務(wù) + 串行隊列
  代碼：

- (void)asyncAndSerialQueue {
    //異步任務(wù) + 串行隊列
    dispatch_queue_t serialQueue = dispatch_queue_create("serialQueue", NULL);
    NSLog(@"begin --- %@", [NSThread currentThread]);
    for (NSInteger index = 0; index < 10; index ++) {
        dispatch_async(serialQueue, ^{
            NSLog(@"index: %ld --- %@", index , [NSThread currentThread]);
        });
    }
    NSLog(@"end --- %@", [NSThread currentThread]);
}

打?。?/p>

異步任務(wù) + 串行隊列.png

結(jié)論：由于是異步任務(wù)，不會阻塞當(dāng)前線程，開了新線程，由于是串行隊列，會按順序執(zhí)行任務(wù)，所以只需開啟一條新的線程。

• 同步任務(wù) + 并行隊列
  代碼：

- (void)syncAndConcurrent {
    //同步任務(wù) + 并行隊列
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    NSLog(@"begin --- %@", [NSThread currentThread]);
    for (NSInteger index = 0; index < 10; index ++) {
        dispatch_sync(concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"index: %ld --- %@", index , [NSThread currentThread]);
        });
    }
    NSLog(@"end --- %@", [NSThread currentThread]);    
}

打?。?/p>

同步任務(wù) + 并行隊列.png

結(jié)論：由于是同步任務(wù)，會阻塞當(dāng)前線程，且不會開啟新線程，所以同步任務(wù)會在當(dāng)前線程執(zhí)行完畢，等到完畢之后，當(dāng)前線程執(zhí)行執(zhí)行。

• 異步任務(wù) + 并行隊列

- (void)asyncAndConcurrent {
    //異步任務(wù) + 并行隊列
    dispatch_queue_t concurrentQueue = dispatch_queue_create("concurrentQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);
    NSLog(@"begin --- %@", [NSThread currentThread]);
    for (NSInteger index = 0; index < 10; index ++) {
        dispatch_async(concurrentQueue, ^{
            NSLog(@"index: %ld --- %@", index, [NSThread currentThread]);
        });
    }
    NSLog(@"end --- %@", [NSThread currentThread]);
}

打印

異步任務(wù) + 并行隊列.png

結(jié)論：由于是異步任務(wù)，不會阻塞當(dāng)前線程，同時會開啟新的線程，而且由于隊列是并行隊列，會開啟多條線程，并發(fā)的執(zhí)行這些異步任務(wù)。

總結(jié)

• 1. 開不開線程，取決于執(zhí)行任務(wù)的函數(shù)，同步不開，異步開。
• 2. 開幾條線程，取決于隊列，串行開一條，并發(fā)開多條(異步)
• 3. 主隊列： 專門用來在主線程上調(diào)度任務(wù)的"隊列"，主隊列不能在其他線程中調(diào)度任務(wù)！