GCD的使用及死鎖產(chǎn)生原因分析

一、什么是GCD?

GCD全稱Grand Central Dispatch。它是蘋果為多核的并行運(yùn)算提出的解決方案,所以會(huì)自動(dòng)合理地利用更多的CPU內(nèi)核(比如雙核、四核),最重要的是它會(huì)自動(dòng)管理線程的生命周期(創(chuàng)建線程、調(diào)度任務(wù)、銷毀線程),完全不需要我們管理,我們只需要告訴干什么就行。Grand Central DispatchNSOperationQueue是iOS平臺(tái)上最常用的并發(fā)編程API,而NSOperationQueue是基于GCD進(jìn)行封裝,本文通過GCD介紹iOS并發(fā)編程的基礎(chǔ)概念和常見的死鎖產(chǎn)生原因。

二、相關(guān)概念

GCD中有2個(gè)核心概念:任務(wù)、隊(duì)列。

  • 任務(wù):執(zhí)行什么操作。
  • 隊(duì)列:用來存放任務(wù)。

下面簡單介紹下相關(guān)概念。

任務(wù)

分為同步任務(wù)和異步任務(wù)。

同步任務(wù):就是在發(fā)出一個(gè)功能調(diào)用時(shí),在沒有得到結(jié)果之前,該調(diào)用就不返回,程序也不會(huì)接著往下執(zhí)行。按照這個(gè)定義,其實(shí)絕大多數(shù)函數(shù)都是同步調(diào)用。對應(yīng)API:dispatch_sync(<#dispatch_queue_t _Nonnull queue#>, <#^(void)block#>)

異步任務(wù)

異步任務(wù):當(dāng)一個(gè)異步過程調(diào)用發(fā)出后,調(diào)用者不能立刻得到結(jié)果。實(shí)際處理這個(gè)調(diào)用的部件在完成后,通過狀態(tài)、通知和回調(diào)(Handler機(jī)制)來通知調(diào)用者。對應(yīng)API:dispatch_async(<#dispatch_queue_t _Nonnull queue#>, <#^(void)block#>)

隊(duì)列

分為串行隊(duì)列和并行隊(duì)列。

串行隊(duì)列:串行隊(duì)列的特點(diǎn)是隊(duì)列內(nèi)的線程是一個(gè)一個(gè)執(zhí)行,直到結(jié)束。
代表隊(duì)列為系統(tǒng)默認(rèn)提供的主隊(duì)列,對應(yīng)獲取API:dispatch_get_main_queue()。

并行隊(duì)列:并行隊(duì)列的特點(diǎn)是可以讓多個(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))。
注意:并發(fā)功能只有在異步(dispatch_async)函數(shù)下才有效,因?yàn)楫惒胶瘮?shù)才具備開啟新線程的能力(并不一定會(huì)開啟新線程),而同步函數(shù)只能在當(dāng)前線程中執(zhí)行不具備開啟線程的能力。
代表隊(duì)列為系統(tǒng)默認(rèn)提供的全局并行隊(duì)列,對應(yīng)獲取API:dispatch_get_global_queue(<#long identifier#>, <#unsigned long flags#>)。

除了以上兩個(gè)系統(tǒng)默認(rèn)提供的隊(duì)列外,還可以手動(dòng)創(chuàng)建相關(guān)隊(duì)列,自定義串行或并行。

  //串行隊(duì)列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", NULL);
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_SERIAL);
  //并行隊(duì)列
  dispatch_queue_t queue = dispatch_queue_create("tk.bourne.testQueue", DISPATCH_QUEUE_CONCURRENT);

根據(jù)任務(wù)和隊(duì)列組合總共有以下4種情況:

同步執(zhí)行 異步執(zhí)行
串行隊(duì)列 當(dāng)前線程,一個(gè)一個(gè)執(zhí)行 其他線程,一個(gè)一個(gè)執(zhí)行
并行隊(duì)列 當(dāng)前線程,一個(gè)一個(gè)執(zhí)行 開很多線程,一起執(zhí)行

三、什么是死鎖

死鎖(deadlock) 通常是當(dāng)多個(gè)線程在相互等待著對方的結(jié)束時(shí),就會(huì)發(fā)生死鎖,這時(shí)程序可能會(huì)被卡住。此時(shí)就導(dǎo)致了deadlock!

死鎖產(chǎn)生的常見原因是在當(dāng)前串行隊(duì)列里面同步執(zhí)行任務(wù),比如在主線程執(zhí)行如下代碼就會(huì)造成死鎖:

NSLog(@"1");
dispatch_sync(dispatch_get_main_queue(), ^{
   NSLog(@"2");
});

這是由于在主線程同步執(zhí)行((dispatch_sync(<#dispatch_queue_t _Nonnull queue#>, <#^(void)block#>))任務(wù),這會(huì)導(dǎo)致主隊(duì)列被阻塞,然后在主隊(duì)列已經(jīng)阻塞的情況下,將任務(wù)加入主隊(duì)列(dispatch_get_main_queue(),導(dǎo)致程序無法繼續(xù)運(yùn)行。解決方法是異步執(zhí)行任務(wù)或者將任務(wù)加入其他隊(duì)列。

參考資料:
關(guān)于iOS多線程,你看我就夠了
GCD死鎖大作戰(zhàn)

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